순천향대학교는 기계공학과 권계시 교수(51ㆍ사진) 연구팀이 BK-21 Four(4단계 두뇌한국21) 사업을 통한 활발한 산학협력 실용 연구를 활성화한 결과, 최근 국제적으로 저명한 학술지 3곳에 논문을 연속 게재하며 우수한 연구 성과를 인정받았다고 밝혔다.

권 교수 연구팀은 최근 미국 University of California, San Diego(UCSD)의 Tse Nga Ng 교수와 공동 연구를 통해 전기 스프레이의 문제점인 기판 위의 정전기 문제를 해결할 수 있는 균일한 코팅 방법을 개발, '비전도성 기판에서 고효율 전기 스프레이 코팅 방법: 초발수 코팅의 응용'을 미국 화학학회지인 ACS Applied Materials & Interfaces에 발표했다.

기존 코팅 방법 중 전기 스프레이 방식은 고전압의 전기를 사용해 미세 액적을 만들고 균일한 코팅을 얻는 장점이 있으나 기판 위에 전하가 쌓이게 되는 문제가 있었다. 

특히 플라스틱 등의 절연 기판 위에서는 전하가 빠르게 방전되지 않아 스프레이 액적의 코팅이 방해되는 단점이 있기 때문에 기존의 코팅 방식은 유리 또는 정전기 문제가 적은 기판에서 제한적으로 활용되고 코팅 두께를 증가시키기 어려웠다.

권 교수팀은 이러한 문제점을 근본적으로 해결해 어느 기판에서나 코팅이 잘되게 하는 전기 스프레이 방법을 개발, 이를 초발수 코팅에 응용했다. 

이 연구를 통해 얻은 스프레이 기술은 방수 코팅, 방지문 코팅, 표면의 항바이러스 처리 등 다양한 산업에서 응용 가능하며, 현재 중소벤처기업부의 Tech-bridge 과제를 통해 상용화 과제를 추가로 진행하고 있다.

특히 이번 과제는 BK-21 Four(4단계 두뇌한국21), 산업부 지원 차세대 디스플레이 공정장비소재 전문 인력양성사업(참여학생 김세현)의 지원으로 진행됐다.

또한 권 교수는 삼성전자로부터 연구비를 지원받아 산학협력 공동 연구를 수행, 눈에 보이지 않는 전도성 도선을 직접 프린팅 방식을 사용해 투명 터치스크린 센서를 제조하기 위한 기술을 개발했다. 

이러한 연구 결과를 삼성전자 김성준 박사와 순천향대 박사과정 풍탄후이 씨와 함께 공동 제1저자로 Advanced Materials Technologies에 게재해 저널 표지로 선정됐다. 

이들이 발표한 논문 '얇고, 유연하고 투명한 터치스크린센서를 위한 저가의 제조방법'은 근접장 방사원리를 사용한 직접 프린팅 방식과 후처리인 레이저 신터링 방법의 개발을 통해 기존 값비싼 터치패널 제조 공정을 혁신적으로 개선했다.

또한 유연 기판인 PET 필름을 사용해 유연한 디스플레이 위에서의 터치스크린패널 기술을 확보, 향후 디스플레이 및 스마트폰 산업에 직접 활용할 수 있는 기술을 확보했다.

해당 연구 결과는 지난 5월 2020 Best Paper로 선정돼 해당 저널의 Virtual Issue에 추가로 실리게 됐다.

    /아산=정옥환기자