두께도 모양도 자유자재 '초박막 스피커' 개발

UNIST, 고현협 교수팀 · 한국화학연구원과 공동 연구

나노물질 활용 '맥신 초박막 스피커'…표면에 쉽게 붙어

사진 위 왼쪽부터 UNIST 고현협 교수, 아랫줄 왼쪽(네모)부터 제 1저자 김진영 연구원, 왼쪽 세번재 제1저자 정건영 연구원. UNIST 제공

매우 얇은 두께에 모양까지 자유자재로 바꿀 수 있는 스피커가 개발됐다.

UNIST(울산과학기술원)는 에너지화학공학과 고현협 교수팀이 한국화학연구원 안기석 박사팀과 함께 맥신 초박막 스피커를 개발했다고 28일 밝혔다.

초박막 스피커는 마이크로미터(0.001㎜) 이하의 얇은 막 형태 스피커를 말한다.

각종 표면에 쉽게 붙일 수 있고 모양도 자유자재로 바꿀 수 있다. 스피커 지지대 모양에 따라 360도 등 원하는 위치에서 출력도 가능하다.

고현협 교수는 "필름형 스피커는 다양한 표면에 쉽게 붙일 수 있고, 열음향 스피커는 진동판이 없는 유연하고 얇은 스피커인데 이 둘의 장점을 합친 스피커를 개발했다"고 말했다.

연구팀은 각종 센서나 반도체 등 활용도가 높은 평면구조 나노물질인 맥신(MXene)을 활용했다.

맥신 전도체의 면적당 열용량과 고분자 코팅 소재인 패럴린 기판의 열효율을 제어했다.

높은 음압 레벨(SPL) 출력(15kHz에서 74.5dB)이나 2주간 소리 성능 테스트에서도 안정성을 보였다.

열음향 스피커 소리 성능 비교. UNIST

이번에 개발된 스피커는 열이 침투되는 깊이보다 얇은 패럴린 기판을 사용됐다. 때문에 소리를 양방향으로 출력이 가능하다.

굽히거나 비틀어도 안정적인 소리를 만들어낼 수 있다.

또 포물선형이나 구형 형태로 제작 가능해 소리 집중도를 높이거나 3차원 전 방향으로 소리를 만들어낼 수 있었다.

고 교수는 "다양한 모양으로 변형이 가능한 이번 스피커는 휴대용/홈 오디오 시스템, 능동 소음 제어, 유연한 능동 디스플레이 · 몰입형 엔터테인먼트 시스템에 적용될 수 있다"고 했다.

이번 연구 성과는 세계적인 재료 분야 국제학술지인 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)'에 지난 9월 22일자 온라인 게재됐고 11월 16일 정식 출판됐다.

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