플라스틱산업 사출 / 압출 / 금형 /원료

고이케 야스히로(小池康博) 게이오대 이공학부 교수팀이 최근 플라스틱 광섬유를 이용한 디스플레이 신기술을 개발하면서 플라스틱 광섬유의 실용성에 대한 관심이 높아지고 있다.
플라스틱 광섬유는 기존 유리 광섬유에서 찾을 수 없는 독특한 성질을 가지고 있다. 초고속 신호전달, 편광파의 정확한 컨트롤, 선명한 초점의 증폭, 장거리데이터 전송과 덜 왜곡된 전송 능력을 갖고 있다.
마이크론 굵기의 플라스틱 광섬유 한 가닥으로 수십Gbps의 데이터를 1km 단위까지 보낼 수 있는 장점이 있어 대용량 데이터 프로세스가 진행되는 SNS 시대에는 필수적인 통신망 소재이다.
이런 장점에도 불구하고 플라스틱 광섬유는 기존 유리로 된 광섬유에 비해 낮은 선명도, 큰 복굴절, 굴절률이 큰 파장의 분산, 낮은 광학 균일도 등을 갖고 있어 광학필름이나 광섬유로 사용하기에는 재료의 특성이 그렇게 좋지 않았다.
고이케 야스히로 교수와 그의 연구팀이 속해 있는 게이오포토닉연구소는 지난 25일 오후 이 대학의 의대 3호관에서 LCD 제조원가를 낮출 수 있는 신기술을 발표했다.
기존에 초고속데이터 통신용으로 쓰이는 유리 광케이블은 구부리기 어렵고, 깨지기 쉬워 각 가정이나 사무실의 건물입구까지만 연결됐다.
설치의 어려움 등으로 가정이나 사무실 내의 PC나 스마트TV까지는 직접 연결하기는 어려웠으나, 이를 플라스틱 광섬유로 대체해 대용량 데이터를 직접 단말기에 연결, 실시간 화상통화까지 가능하도록 하는 게 이 연구팀의 목표였다.
2010년에 설립된 이 연구소의 핵심 과제는 △세계에서 가장 빠른 플라스틱 광섬유의 개발(GI 형 POF) △고화질·대화면 디스플레이를 위한 포토닉스 폴리머 개발 △초고속·고정밀 양방향 영상 전송 기술 개발(기가하우스 건설) 등 3가지다.
이 신기술의 중심에는 플라스틱 광섬유가 있다. 일본 내각부 최첨단 연구개발지원 프로그램사업(약칭 FIRST)에서 이 프로젝트를 채택해 지난 2009년부터 5년간 지원키로 했고, 이번에 일부를 실용화했다.
이번 연구책임자인 고이케 야스히로 게이오대 이공학부 교수는 초고속 플라스틱 광섬유를 처음 개발한 인물이기도 하다.
고이케 교수팀은 고분자 물질의 특성을 이용해 이 같은 단점을 장점으로 전환시키는 역발상을 시도해 초고속 데이터통신망 소재를 연구해 실용화하고 있다. 또 여기서 나오는 플라스틱 광섬유의 특징을 이용해 디스플레이용 소재도 개발하는 것이다.
이 연구팀은 플라스틱 광섬유를 이용해 제로 복굴절 광학폴리머를 개발했다. 광산란 폴리머에 의한 LED 조명 백라이트 개발에는 다나이 게이고 아키히로 이공학부 교수가 서브 테마의 리더로 함께 참여했다.
수십 년간 연구돼 온 플라스틱 광섬유를 이용한 광통신망과 디스플레이의 개발이 이뤄짐에 따라 향후 플라스틱 광섬유에 대한 연구와 활용이 더욱 확대될 전망이다.