화학연, 日서 전량수입 디스플레이 핵심소재 국산화 쾌거

머니투데이

한고은 기자

국제학술지 '매크로몰레큘즈'(Macromolecules) 7월호 표지논문. /사진=한국화학연구원

기존보다 2배 이상 잘 늘어나는 환형올레핀 고분자 소재를 개발한 연구팀이 개발한 소재로 제작한 필름을 들여다보고 있다. /사진=한국화학연구원

디스플레이 등 정보전자 분야 핵심소재로 일본이 독과점하고 있는 환형올레핀 고분자 소재를 국산화하는 기술이 개발됐다. 디스플레이뿐만 아니라 의료기기, 패키징 등 소재로도 활용이 가능해 관련 시장 진출에 유리한 조건을 확보했다.

한국화학연구원은 28일 고기능고분자연구센터 김용석·박성민 박사 연구팀이 기존보다 2배 이상 잘 늘어나는 환형올레핀 기반의 고내열 투명 고분자 소재를 개발했다고 밝혔다.

고리 모양의 탄화수소 복합물인 환형올레핀 고분자 소재는 고분자 플라스틱의 일종으로 다른 소재에 비해 수분 흡수력이 낮고, 전자 흐름을 방해하는 유전율이 낮아 디스플레이용 기판 제작 등에 활용된다. 국내에서는 스마트폰 카메라 필름 제작 등에 해당 소재를 사용하고 있는데, 자체 기술이 없어 일본에서 전량 수입하고 있다.

연구팀은 환형올레핀 고분자 소재 제조 원료인 노보넨 계열 단량체(고리형 탄화수소 분자구조가 포함된 단량체)에 새로운 촉매시스템을 적용해 환형올레핀 고분자 소재를 개발했다.

해당 소재를 휘거나 접을 수 있는 정보·전자재료로 활용하기 위해서는 연신율(단방향으로 잡아당길 때 부러지지 않고 늘어나는 비율)이 중요한데, 연구팀은 이 비율을 4~245% 범위까지 제어해 기존 대비 최고 2배 이상 높은 성능을 확보했다. 향후 유연한 웨어러블 기기, 헬스케어 의료기기 소재로 활용 가능하다는 설명이다.

현재 환형올레핀 고분자 글로벌 시장은 1조원 이상으로 추정된다. 환형올레핀 고분자 소재는 정보전자 분야뿐만 아니라 의료기기, 패키징 시장 등에서도 응용이 확대될 것으로 예상돼 산업적 잠재력이 높은 소재로 꼽힌다.

이미혜 화학연 원장은 "이번 성과가 환형올레핀 고분자 개발의 핵심기술을 확보하고 소재에 대한 원천적인 이해도를 높여, 일본 소재에 대한 의존 극복을 줄이고 관련 소재·부품·장비 산업 경쟁력 향상을 가져올 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구성과는 국제학술지 '매크로몰레큘즈'(Macromolecules) 7월호 표지논문으로 게재됐다.