"신문 찍는 게 아닙니다. 전자회로 인쇄 중입니다"

한국기계연구원, 초미세 인쇄전자기술 개발

▲미세 배선 인쇄를 통해 구현한 투명 전극.[사진제공=기계연]

[아시아경제 정종오 기자] 신문을 찍어내는 것처럼 전자회로를 인쇄하는 기술이 개발됐다. 잉크로 신문을 인쇄하듯 스마트폰, 터치스크린, 휘어지는 디스플레이 등의 복잡한 전자회로를 전자잉크로 인쇄하는 것을 말한다. 터치 디스플레이를 인쇄로 찍어낼 수 있는데 휘어져도 문제없다.

한국기계연구원(원장 임용택)의 이택민 박사 연구팀이 세계 최초로 롤프린팅 기술을 이용해 인쇄전자 선폭을 1마이크로미터(㎛)로 구현하는데 성공했다. 1마이크로미터(㎛) 급으로 인쇄 선폭을 줄인 것은 그만큼 집적도를 높인 인쇄전자공정이 가능해졌다는 것을 의미한다. 집적도를 높이면 인쇄전자 공정이 기존 노광·에칭을 이용하던 2~3㎛ 급의 대면적 디스플레이 제작 공정을 대체할 수 있다. 공정은 더 간단해지고 비용도 절감된다. 디스플레이용 박막트랜지스터(TFT)를 생산할 때 인쇄전자 기술을 적용하면 공정이 절반 정도로 줄어들어 단가 절감 효과가 발생한다. 기존의 반도체·디스플레이 생산방식(노광·에칭)에 비해 설비 투자비용이 낮고 유해물질을 크게 줄일 수 있어 친환경적이다.

이번에 달성한 1㎛의 기존 단층 전사 과정에 정밀하게 적층시키는 기술을 더하면 고집적도 회로 소자와 사물인터넷(IoT)에 사용하는 스마트 센서도 직접 인쇄가 가능해진다. 이는 기계연의 앞으로 연구 방향이다. 인쇄전자 시장은 2020년 331억 달러에 달할 것으로 전망된다.

기계연은 롤프린팅 부문에서 2010년 세계최초 7㎛ 인쇄선폭을 개발에 이어 2013년 3㎛, 마침내 1㎛ 인쇄선폭 개발에 성공했다. 이택민 박사는 "인쇄전자 기술은 소재, 장비, 공정 기술이 융합돼야 가능한 기술"이라며 "이번에 1마이크로미터(㎛) 초미세 선폭 구현은 우선적으로 대면적 디스플레이 생산과 터치스크린에서 ITO 전극을 대체하는 투명 전극 생산에 응용될 것"이라고 설명했다. 앞으로 이번 기술을 통해 사물 인터넷(IoT), 휘어지는 터치스크린 시장에서도 우위를 점할 수 있을 것이라고 덧붙였다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr