주머니에 쏙 들어가는 스마트폰을 살 것인가? 넓은 화면을 시원스럽게 즐길 수 있는 태블릿을 살 것인가? 머지않아 스마트폰의 간편함과 태블릿의 시원함 사이에서 고민할 필요가 없을 것 같다.

최대 45%까지 늘어나는 유기발광소자가 개발됐기 때문이다. 이와 같이 공상과학영화에서나 볼 수 있을 법한 디스플레이는 탄소나노튜브가 있기에 가능하다. 탄소나노튜브가 고분자와 결합한 복합체로 샌드위치 구조의 발광소자를 만들면 마술과도 같이 늘어나기 때문이다.

탄소나노튜브는 탄소가 육각형으로 결합해 형성하는 벌집무늬의 탄소평면이 관 모양을 형성한 것으로서 관의 지름이 수 내지 수십 나노미터로 극히 작기 때문에 탄소나노튜브라 불린다.

탄소나노튜브는 1991년 일본전기회사(NEC) 부설 연구소의 이지마 스미오[飯島澄男] 박사가 발견했는데 전기전도도가 구리와 비슷하고, 강도는 강철보다 100배나 높은데 탄소섬유는 1％만 변형시켜도 끊어지는 반면 탄소나노튜브는 15％가 변형되어도 견딜 수 있는 신소재다. 이 물질이 발견된 이후 많은 과학자들이 이의 응용에 심혈을 기울여 반도체, 배터리, 초강력 섬유, 생체 센서 등 탄소나노튜브를 이용한 장치를 수도 없이 개발하고 있는데 평판 디스플레이도 그 중 하나다.


특허청(청장 이수원)에 따르면, ‘탄소나노튜브를 이용한 디스플레이’ 분야의 특허출원동향은 1997년 처음으로 1건이 출원된 이후 2003년부터 급격히 증가해 연평균 40건씩 출원되고 있다. 이중 삼성 SDI, 엘지전자 등 내국인 출원 비중이 80%로 높은 것이 특징인데 한국이 디스플레이 강국이기 때문으로 풀이된다.

탄소나노튜브를 이용한 디스플레이 개발은 아직은 초보 단계에 머물러 있지만 조만간에 옷처럼 입는 디스플레이 등이 개발될 전망이며, 스마트 피부 등과 같은 생의학 분야에까지 확장될 전망이다.

특허청 관계자는 “국내 화학회사들이 계속해 관련사업에 진출하고 있어서 앞으로 ‘탄소나노튜브를 이용한 디스플레이’ 분야에서도 디스플레이 강국의 위상을 이어나갈 것으로 기대된다”고 밝혔다. 


<대전=이권형 기자/@sksrjqnrnl>
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