웨어러블 디바이스, 이젠 진짜 ‘옷’이다
웨어러블 디바이스, 이젠 진짜 ‘옷’이다
  • 임성희 기자
  • 승인 2022.05.12 14:09
  • 댓글 0
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[이슈메이커=임성희 기자] 

직물과 OLED의 만남
 

디스플레이 신진연구자의 도전    

혁신의 분위기를 이끌고 있는 인천대 송도캠퍼스에서 디스플레이 혁신을 시도할 정은교 교수의 활약이 기대된다. (사진=임성희 기자)
혁신의 분위기를 이끌고 있는 인천대 송도캠퍼스에서 디스플레이 혁신을 시도할 정은교 교수의 활약이 기대된다. (사진=임성희 기자)

초봄의 기운이 완연한 인천대 송도캠퍼스. 캠퍼스의 혁명이라는 생각이 들 정도로 인천대 송도캠퍼스는 세련됐다. 신도시의 구성과 구조가 고스란히 녹아 있어 MZ세대 학생들과 잘 어우러진다. 인천대 송도캠퍼스에서 디스플레이 혁명에 도전하는 신진연구자가 있다. 웨어러블 디바이스의 고정관념을 깰 그의 도전이 궁금하다. 

세탁가능한 OLED 디스플레이 ‘옷’ 연구
디스플레이를 연구하는 전자공학도였던 정은교 교수가 옷과의 융합을 생각한 건 ‘봉지기술’ 덕분이다. ‘봉지기술(encapsulation)’은 OLED(유기발광다이오드) 디스플레이가 탄생할 수 있었던 핵심이다. 전류가 흐르면 자체 발광하는 OLED 유기 소자는 산소, 수분과 만나면 산화막, 수소 기포가 발생해 빛을 내지 못한다. 봉지기술은 OLED 디스플레이의 유기 소자를 대기 중 산소, 수분으로부터 보호하는 기술이다. 디스플레이 중에서도 OLED를 전공한 그는 봉지기술 연구에도 매진했고, 산소와 수분을 차단한다는 특징을 역발상으로 응용해, 세탁이 가능한 기술까지 진전시켰다. “OLED를 옷에 적용할 수 있었던 것도, 세탁이 가능한 봉지기술 개발 덕분이었어요. 봉지기술의 선진화가 없었다면 폴더블폰이 탄생하기 힘들었을 거예요. 저 역시도 플렉서블한 OLED를 연구하며 봉지기술을 심화시켰고, 더 나아가 유연하고 신축성 있는 옷에 적용해보자는 아이디어를 실현하고자 노력하고 있습니다” 스마트의류 탄생에 대한 기대로 그는 전남대 의류학과에 첫 임용됐고, 2022년 3월 인천대 전자공학과로 자리를 옮겨 디스플레이 관련 연구와 인력양성에 매진한다는 계획이다.

전극 역할과 UV 차단 가능한 다기능 봉지기술 개발 
‘의류형 웨어러블 디스플레이를 위한 직물 기반 세탁 가능한 유연 다기능 봉지기술 개발’ 과제 선정은 정은교 교수 연구에 큰 힘을 실어주고 있다. 4년 과제로 현재 1년 차까지 마치며 시뮬레이션에 집중한 그는 앞으로 봉지막과 전극의 일체화와 UV 차단 가능한 봉지막 연구를 진행할 예정이다. OLED는 전류가 흘러야 해서 전극이 필요한데, 전극 위에 봉지막을 따로 만드는 것이 아니라 봉지막이 바로 전극역할을 할 수 있게 해서 부피를 줄이고, 더 나아가 옷에 적용할 계획이므로 UV 차단 기능까지 다기능성을 갖춘 봉지막을 개발하겠다는 것이 정은교 교수의 포부다. “스마트의류의 역할로 우선 스마트워치 대체가 기대됩니다. 옷의 소매 부분이 바로 시계 등의 디스플레이 역할을 하는 거죠”

바이오메디컬이나 차량용 전장 디스플레이 활용 기대돼
“아직 연구단계이긴 하지만, 최종적으로 기술개발에 성공해 다양한 분야에 응용됐으면 하는 바람입니다. 현재 기대할 수 있는 분야는 스마트의류 외에도 바이오메디컬로 물리적인 장소제약 없이 휴대 가능한 옷이나 섬유에 접목해 집에서도 치료가 가능할 것으로 예상합니다. 예를 들어 황달을 앓는 신생아가 있으면 꼭 인큐베이터가 아니어도, 집에서 포대기로 감싸 치료할 수 있게 하는 것이죠” 자동차업계도 직물에 적용 가능한 OLED에 관심이 많다. 차량용 전장 디스플레이에 활용할 수 있기 때문인데, 정은교 교수는 이와 관련된 융합연구도 진행하고 있다. 

세탁 가능한 OLED 디스플레이 기술은 스마트의류는 물론 바이오메디컬과 차량용 전장 디스플레이까지 활용가치가 무궁무진하다.(사진=정은교 교수 제공)
세탁 가능한 OLED 디스플레이 기술은 스마트의류는 물론 바이오메디컬과 차량용 전장 디스플레이까지 활용가치가 무궁무진하다.(사진=정은교 교수 제공)

“융합연구는 차세대 디스플레이를 위한 필수 조건”
유연하고 신축성 있는 디스플레이는 연구자들의 꿈이다. 유연성은 국내 디스플레이 대기업이 세계적으로 인정받는 최고의 기술력을 보유하고 있다. 그래서 정은교 교수는 신축성에서 승부를 걸며 옷과의 결합에 도전했고, 이를 위해선 다학제적 융합연구가 필요했다. 그는 디스플레이에 관심 있는 학생들에게 “생각의 전환이 필요합니다. 저와 같이 연구하면 전통적인 전자공학보다는 소재, 재료, 기계공학적인 시뮬레이션 등도 접할 수 있어 다양한 응용능력을 키울 수 있습니다. 융합에 적극적인 자세를 갖춘 차세대 디스플레이 인재들의 많은 관심 바랍니다” 그는 현재의 자신이 있기까지 지도교수님의 도움이 크다며, “많은 관심과 지원으로 최첨단 디스플레이 연구를 이어갈 수 있게 도움 주신 카이스트 최경철 교수님께 정말 감사드립니다”라고 밝혔다. 호탕한 웃음소리가 매력인 정은교 교수는 그만큼 긍정의 힘이 강해 보인다. 이 긍정의 힘으로 디스플레이 연구 경쟁 속에서 정은교 교수만의 연구 커리어를 이끌어 가길 기대해본다.


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