경이로운 ‘플라스틱’의 변신

금속과 결합땐 발광효율 300배로
전기가 통하는 제품도 속속 개발

미세한 전류가 흐르면 빛을 내는 전도성 플라스틱. 이런 신개념 플라스틱의 전류와 빛을 증폭시켜 실생활에 응용하려는 연구가 최근 늘고 있다. 바이엘머티리얼사이언스 제공

2011년 유엔이 정한 ‘세계 화학의 해’를 맞아 170여 년의 역사를 가진 고분자화학 소재인 플라스틱의 변신이 이채롭다. 가볍고 유연한 기본 성질에 ‘초전도’와 ‘발광(發光)’ 특성까지 갖추고 있다. 국내 과학자들은 한국연구재단 등의 지원을 받아 최근 ‘신개념 플라스틱’을 속속 개발하고 있다.

박영우 서울대 한국-스웨덴 탄소기반나노구조 연구센터 교수팀은 나노 크기의 플라스틱 섬유에 자석을 대면 ‘자기저항’이 ‘0’이 되는 현상을 세계 최초로 밝혔다. 자기저항은 전기회로에서 발생하는 전기저항과 같은 물리 현상으로 물질의 자기저항이 0이 되면 한 번에 많은 전류가 흘러도 손상되지 않는다.

박 교수팀은 전기가 통하는 ‘전도성 플라스틱’으로 나노 섬유를 만들어 실험에 성공했다. 전기가 통하는 플라스틱은 기존에도 있었지만 대부분 넓은 판 형태인 필름 구조였기 때문에 이 같은 현상이 밝혀지지 않았다. 박 교수는 “자기장이 강해질수록 전자기 저항이 약해지는 원리를 응용하면 안전한 초고속 자기부상열차와 부드러운 전자종이 등을 개발할 수 있을 것”으로 기대했다.

주진수 고려대 하이브리드 나노구조체 연구실 교수팀은 플라스틱과 금속을 결합해 밝은 빛을 내는 ‘나노 구조체’를 개발했다. 빛을 내는 플라스틱은 기존에도 있었지만 주 교수팀이 개발한 플라스틱 구조체는 발광 효율이 최대 300배 높고 발광 수명은 1년 이상 길다. 이 플라스틱을 능동형 유기발광다이오드(AMOLED)나 휘는 디스플레이 장치에 결합하면 색이나 선명도를 떨어뜨리지 않으면서 밝기는 높일 수 있다.

전동혁 동아사이언스 기자 jermes@donga.com