이달의 과학기술자상 2월 수상자에 이종람 포항공대 교수

금속기판 표면 거칠기 낮추는 기판제조기술 개발

이종람 교수

아주경제 이한선 기자 = 미래창조과학부와 한국연구재단은 차세대 광전자소자용 원천기술을 개발한 이종람 포항공대 신소재공학과 교수(55)를 이달의 과학기술자상 2월 수상자로 선정했다고 5일 밝혔다.

이 교수는 플렉시블 극평탄 금속기판 제조기술을 개발한 업적을 인정받았다.

광전자소자는 광자를 이용해 전기를 빛으로 또는 빛을 전기로 변환시켜 태양전지나 발광다이오드, 광촉매 등에 쓰일 수 있는 핵심부품을 말한다.

얇게 만든 금속기판은 유연하면서도 수분에 취약한 플라스틱이나 충격에 약한 얇은 유리의 단점을 극복할 수 있어 플렉시블 기판 소재로 주목받고 있지만 금속기판을 얇게 만드는 과정에서 금속표면이 거칠어져 전류가 누설되는 현상이 일어나 플렉시블 전자소자로의 상용화에 걸림돌이 돼 왔다.

이 교수는 평탄한 유리소재의 모 기판과 위에 놓인 금속기판 간의 원자결합력을 조절해 유리기판의 표면 평탄도를 금속기판에 전사하는 방식으로 표면 거칠기를 100나노미터에서 1나노미터 이하로 낮췄다.

유리기판과 비슷한 수준의 매끄러운 모 기판상에 금속기판을 형성시킨 후 이 둘을 분리시켜 모기판의 표면거칠기를 금속기판에 그대로 전사하는 방식이다.

별도의 제조공정이 줄어들어 전자소자 생산의 경제성을 높일 것으로 주목받는 이 기술은 2011년 대한민국 발명특허대전 대통령상 및 국가녹색기술대상 장관상 등을 수상하고 산업체에 이전해 상용화를 진행하고 있다.

미국, 일본, 독일 등이 원천특허를 보유하고 있는 수평형 발광다이오드(LED)를 대신한 수직형 발광 다이오드 제조기술도 선보여 기존의 수평형 발광다이오드의 열방출 및 소자효율 저하 문제점을 극복하고 기술진입 장벽이 없는 새로운 구조를 제안했다.

이 교수는 그동안 어드밴스드 머티리얼스 등 정상급 국제저널에 285편의 논문을 발표하고 4000여회 인용되면서 344편의 특허를 등록하는 등 연구개발 활동을 수행하고 있다.

이 교수는 “안된다라고 생각하면 그 일은 절대로 이루어지지 않지만 된다고 생각하면 그 일은 이루어 질 수도 있다”며 “1%의 가능성이 있을 때 우리는 도전을 두려워할 필요가 없다. 패배감으로 가득 찬 사람에게 99%의 가능성을 제시해도 그 1% 때문에 실패한다”고 밝혔다. 

극평탄 금속기판 제조 방법 모식도, 극평탄한 모 기판 상에 형성된 금속 기판 간 원자간 결합력을 조절해 모 기판의 평탄도를 금속 기판에 전사해 박리시키는 기술을 활용했다