울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 이동욱 교수팀과 전기전자공학과 김학선 교수 연구팀이 지난 15일 고무줄처럼 즉각적으로 형태 회복이 가능한 아크릴계 감압성 점착제를 개발했다고 밝혔다.
감압성 점착제는 포스트 잇이나 스카치 테이프처럼 살짝 눌러주는 힘만으로도 접착력을 가지는 물질인데 연구팀은 이 소재가 가진 접착력은 유지하고 신축성은 강화했다.
최근 웨어러블기기나 휴대가 편한 대형 화면에 대한 관심이 늘어나면서 움직임이나 변형에 강한 소재의 중요도가 높아지고 있다.
휴대폰이나 TV같은 디스플레이 소자는 유리창, 금속전극, 발광물질 등이 차곡차곡 쌓여 있는 샌드위치 구조인데, 점착제를 이용해 이 구성품 사이를 고정하기 때문에 연구진이 개발한 점착제를 이용하면 접고, 말고, 구기는 디스플레이에 안정적으로 적용할 수 있다.
이번에 개발된 점착제는 표면에서 잘 벗겨지지 않으면서도 우수한 신축성을 갖는다. 일반적으로 점착체의 박리강도와 신축성은 반비례하지만, 연구팀은 ‘사전 변형’이라는 기법을 이용해 이 문제를 해결했다. 박리 강도 실험 결과 시중의 스카치테이프보다 65% 높은 박리 강도를 보였으며 원래 길이의 25%를 늘렸을 때 즉각적으로 변형이 회복되는 신축성도 보였다.
사전 변형은 변형을 미리 가해, 추가적 변형을 가했을 때 원래 변형 상태로 돌아올 수 있게 만드는 전략으로 점착제를 원래 길이의 10%에 해당하는 만큼 미리 늘려준 뒤 여기에 추가적 변형을 가하면, 이 추가적인 변형을 제거됐을 때 사전변형 상태로 돌아올 수 있다.
제1저자로 참여한 이주학 에너지화학공학과 석사는 “이번 연구는 첨단 디스플레이 분야 및 새로운 감압성 점착제 개발 및 제조에 중요한 역할을 할 것” 이라고 기대했다.
이동욱 교수는 “ ‘사전변형 전략’을 손쉽게 적용할 수 있는 공정을 개발하고 접착력을 추가로 보완하면 디스플레이 소자에 사용 가능한 점착제를 대량 생산할 수 있을 것”이라고 기대했다.
이번 연구 성과는 화학공학 분야 국제학술지 화학공학저널(Chemical Engineering Journal)에 8월 27 온라인 공개됐으며, 출판을 앞두고 있다. 연구수행은 산업통상자원부, 한국연구재단(NRF)등의 지원으로 이뤄졌다.