투명하게 빛나는 LED 사인보드 ‘루미시스’ - 탄소나노튜브로 복잡한 전선 걷어내

[운영진]

투명하게 빛나는 LED 사인보드 ‘루미시스’ (공개)

탄소나노튜브로 복잡한 전선 걷어내

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루미시스로 만든 조명기구와 디지털 시계.

최대크기 가로(50cm), 세로(40cm) | 두께 2.5mm 이내 | 소비 전류 20~30mA/LED | 수명 4만 시간 이상 | 응용분야 디지털시계, 실내외 간판, 안내표지판, 실내조명, 인테리어, 팬시용품

유리처럼 투명한 플라스틱판을 ‘수놓은’ 발광다이오드(LED) 전구에서 나온 푸른빛이 은은하게 퍼진다. 그런데 어찌된 일일까. 전구에 연결된 전선이 보이질 않는다. 눈에 보이진 않지만 수십 μm 크기(마이크로미터, 1μm=10-6m)의 초미세회로(패턴)가 LED 전구에 전원을 공급하고 있기 때문이다.

탑나노시스가 지난 4월 새로 출시한 사인보드(간판의 일종) ‘루미시스’는 탄소나노튜브(CNT)로 만든 투명전극에 차세대 광원으로 주목받고 있는 LED를 결합했다.
탑나노시스는 루미시스를 이용해 디지털시계와 램프, 인테리어 소품을 만든다.

LED 전구는 백열등이나 형광등과 비교할 때 소비전력이 5분의 1밖에 안되며 반영구적으로 사용할 수 있다. 또한 투명전극은 저항이 작아 전기전도성이 좋을 뿐 아니라 가시광선 영역(380~770nm)에서 빛투과율이 80%에 이르기 때문에 쇼윈도나 건물 유리창에 설치할 경우 뒤쪽의 시야를 확보할 수 있는 장점이 있다.

루미시스에 쓰인 투명전극은 입는 컴퓨터나 전자종이를 만드는 데 꼭 필요한 물질로 주목받고 있다. 신축성이 뛰어난 투명전극은 휘거나 구부리더라도 깨지거나 회로가 끊어지지 않기 때문에 평면이나 곡면 등 다양한 모양으로 전극을 만들 수 있다. 이런 특성은 탄소나노튜브의 독특한 구조에서 생긴다. 탄소나노튜브는 탄소원자가 육각형 형태로 결합된 뒤 다시 무수히 많은 육각 구조들이 그물처럼 연결돼 원통 모양을 이룬 것이다. 이때 그물코처럼 생긴 빈 공간에서 신축성이 생겨 탄소나노튜브는 변형을 잘 견딘다.

루미시스는 인쇄회로기판(PCB)을 사용해 만든 기존의 사인보드에서 한 단계 업그레이드됐다. 불투명한 PCB에서만 구현할 수 있었던 ‘7조각 표시’(7-segment display)법을 투명전극에 도입했다. 7조각 표시법이란 디지털시계에서 많이 쓰이는 숫자 표시법으로 총 7개의 막대기를 조합해 0부터 9까지 숫자를 나타내는 방식이다. 예를 들어 막대기 7조각을 모두 사용하면 숫자 8이 되며 가운데 획을 제외한 테두리 부분의 막대기 6개를 사용하면 0이 된다.

탑나노시스의 오상근 대표는 “단순히 숫자를 표현하는 방식에서 한 걸음 더 나아가 투명전극에 한글이나 알파벳, 동영상을 구현하는 기술을 개발 하고 있다”고 말했다. 멀게만 느껴졌던 탄소나노튜브 기술이 생활 속으로 들어오고 있다.