폴더블 스마트폰을 쓰다 보면 디스플레이 접힘 부위에 생긴 주름을 쉽게 볼 수 있다. 이 주름은 화면 왜곡을 초래할 뿐 아니라 반복 사용 시 내구성을 떨어뜨리는 원인으로 작용한다.

국내 연구진이 폴더블 스마트폰 보급을 가로막는 최대 난제인 주름을 해결할 수 있는 기술을 개발했다.

KAIST는 이필승 기계공학과 교수 연구팀이 폴더블 스마트폰 디스플레이의 접힘 부위에서 생기는 주름을 방지하는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

삼성전자, 화웨이 등 글로벌 스마트폰 기업들은 소재 개발, 힌지 구조 개선, 필름 보강 등 다양한 방법으로 주름 문제를 해결하기 위한 시도를 하고 있으나 근본적인 방안을 찾지 못하고 있다.

현재도 상용화된 모든 폴더블 기기에는 크고 작은 주름이 생겨 소비자 만족도와 시장 확산에 큰 제약을 받고 있다.연구팀은 중고 폴더블 스마트폰 수십대를 분해하고 다양한 실험을 반복해 디스플레이와 지지판 사이의 '접착 영역'을 혁신적으로 재설계한 방식으로 해법을 찾았다.

접힘 과정에서 생기는 휨에 의한 응력이 특정 지점에 집중되지 않고 분산되도록 설계한 것이다. 기존 구조는 응력이 접힘 부위에 집중되지만, 새로 설계된 구조는 응력을 분산시켜 주름 형성을 원천적으로 차단했다.

연구팀은 실제 스마트폰 기능이 정상 작동하면서 접힘 부위에서 주름이 전혀 생기지 않는 시제품 제작에 성공했다.

시제품 성능 검증을 위해 일직선 형태의 발광다이오드(LED) 조명을 비춘 결과, 접힘 부위에서 빛이 굴절돼 직선이 휘어 보이는 상용 제품과 달리 반사된 빛이 흐트러짐 없이 선명한 일직선을 유지했다.

특히 주름 깊이가 0.1㎜ 수준 이하의 시각적 왜곡이 전혀 나타나지 않았다.

주름 형성 억제뿐 아니라 수만 회 반복 사용에도 변형을 최소화해 우수한 내구성을 확보할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

이 교수는 "이번 기술은 구조가 직관적이고 단순해 기존 제조 공정에 쉽게 적용할 수 있다"며 "스마트폰을 넘어 노트북과 태블릿 등 차세대 디스플레이 기기로 확장이 가능해 산업적 활용성도 매우 클 것"이라고 말했다.

한편 연구팀은 해당 기술에 대한 특허를 한국과 미국, 중국, 유럽연합(EU) 등에 출원했다.