8. 플렉서블 글래스(Flexible Glass) 이야기

포기할 수 없는 글래스의 장점들..

글래스는 기판으로써 갖는 장점이 너무나 분명한 재료입니다. 유리가 갖는 열팽창계수, 수분산소차단성, 투명도 그리고 표면 거칠기 등 사실상 기판이 가져야할 모든 특성을 가진 재료입니다. 그러나 다들 아시다시피 글래스는 잘 깨지며, 유연하지 못하다는 가장 큰 단점을 가지고 있기도 합니다. 이러한 이유로 많은 연구진들이 글래스를 잘 깨지지 않게하며 유연한 특성을 조합시키려 노력하였고 어느정도 이러한 특징을 갖는 기판재료들이 선보이고 있습니다.

사실 유리는 흐물흐물한 재료입니다. 질이 낮은 순수 유리로 된 창문이 시간이 지날수록 위쪽이 헐거워 지면서 달그락 대는 현상도 유리가 흐물흐물하기 때문에 아래 방향으로 자꾸 흘러내려서 생기는 현상입니다. 그러나 그 속도가 너무나 느려 인간의 관점에서는 변화가 없다고 생각이 들정도로 느리게 흘러내리는 높은 점도를 가지고 있기 때문에 우리는 유리가 유동성이 없는 재료라고 생각합니다.

그러나 유리를 특정 조성과 함께 매우 얇게 만들면 유연성을 갖는 다는 것을 알게 됩니다. 두껍고 큰 엿을 얇게 피면 흐물흐물해지는 것과 마찬가지의 특성입니다. 오스람의 연구원들은 2002년 초, 약 50 마이크로미터의 얇은 두께를 갖는 글래스 기판 재료는 신용카드 정도의 유연성을 갖는 다는 것을 발견해냅니다. 

그래도 아직 기계적인 굽힘 등에 약한 특성을 보이는 글래스의 특성을 보완하기 위해 고분자를 코팅하여 기계적인 안정성을 보완하는 등의 시도가 계속됩니다. (Plichata., 2003) 또 최근에는 고분자와 실리카(SiO)입자를 잘 섞어서 열처리를 해주면 고분자와 실리카의 혼합된 특성을 가지는 기판재료를 얻을 수 있었고 글래스가 갖는 우수한 투과율과 고분자의 우수한 유연성을 동시에 갖는 기판도 발표되었습니다.

가장 가시적인 성과는 코닝에서 발표되었는데 제품명이 'Willow(TM) Glass' (Corning. 2012)라는 제품으로 상당한 수준으로 기판이 휘어지는 등 글래스의 플렉서블 기판 재료로써의 가능성을 충분히 보여주게 됩니다. 

같은 유성성을 갖는 고분자 기판에 비해 플렉서블 글래스 기판은 

1. 더 우수한 수분산소차단 능력

2. 표면 거칠기 특성이 매우 우수

3. 7%이상 더 우수한 가시광 투과율

4. 500℃가 넘는 열안정성

등의 우수한 특성을 보이므로 양산성과 가격경쟁력을 충분히 확보한다면 앞으로 다양한 분야에 기판재료로써 사용될 것으로 보입니다.

<사진1. 플렉서블 글래스 사진>