[한국기술뉴스] POSTECH 전자전기공학과 최수석 교수·이재욱 석사· 박사과정 남승민 씨 연구팀은 산란 없이 투명상태가 유지되고 투명한 밝기를 자유자재로 조절하는 스마트 윈도우(Smart Window)를 개발했다. 적은 전압으로도 빠르게 반응해, 기존 스마트 윈도우와 달리 상용화된 디스플레이의 회로 구동 부품을 그대로 사용할 수 있다는 게 특징이다.

이 연구성과는 국제 학술지 ‘옵티컬 머터리얼스 익스프레스(Optical Materials Express)’ 표지논문으로 최근 선정 발표되었다.

기존의 고분자 산란이나 입자 산란 방식으로 만든 스마트 윈도우는 불투명한 특성으로 맑은 창의 투명상태를 저감하고, 구동 시 100볼트(V)에 가까운 높은 전압이 필요했다. 전기 변색 방식 스마트 윈도우의 경우도 화면이 커질수록 특성이 저하돼 큰 화면을 구현하기 어렵고 반응 속도가 느리다는 한계가 있었다.

연구팀은 카이랄 게스트 호스트라는 독특한 기술의 최적화된 설계와 소자·소재 개발을 통해서 이러한 한계를 모두 뛰어넘은 스마트 윈도우를 선보였다. 이 윈도우는 구동 전압이 20V로 기존의 5분의 1 수준일 뿐만 아니라, 12밀리초(ms, 1ms=1,000분의 1초)의 빠른 응답속도를 자랑한다. 이는 일반적인 디스플레이의 구동 전압 조건과 60헤르츠(Hz)급의 화면 전환 동작을 만족하는 조건이다. 특히, 산란 없이 투명도가 유지되고 대면적으로 제작할 수 있는 데다가, 디스플레이 구동환경과 호환된 자유로운 투명·밝기 조절이 특징이다.

이 기술은 디스플레이 부품과 구동 기술을 활용해, 향후 투명한 디스플레이, 증강현실(AR) 기기, 자율주행 자동차, 기능성 건물 등 다양한 융합산업 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

한편, 이 연구는 한국산업기술평가관리원, 산업기술 혁신 디스플레이 혁신공정 사업, 삼성미래기술육성사업의 지원을 받아 이뤄졌다.