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플라스틱의 발명은 반도체에 못지 않게 인류의 생활을 크게 변화시켜 주었다고 해도 과언이 아닐 것이다. 플라스틱은 가공하기 쉽고, 가볍고, 가격 역시 저렴하다는 특성 때문에 우리들 생활에서 매우 폭넓게 이용되고 있다. 특히 전기분야의 경우 플라스틱이 갖는 우수한 절연성질 때문에 전선의 피복이나 가전제품의 외장재로 널리 쓰여지고 있다.

일반적으로 전기는 금속을 통해서만 흐를 수 있다고 알려지고 있었다. 그래서 지금까지 플라스틱은 절연재료로 사용되어 왔었다. 그런데 이러한 상식을 깨고 플라스틱에도 전기가 통할 수 있다는 것을 알게 되었다. 최근 고분자 플라스틱에 전류가 흐를 수 있을 뿐만 아니라 전기에 의하여 빛도 발할 수 있는 플라스틱재료가 개발되어 사용되기 시작하였다.

1977년 일본의 시라카와 박사가 플라스틱에 전류가 흐를 수 있다는 사실을 최초로 발견하였다. 즉, 금속이나 반도체에서 전기의 흐름 역할을 담당하는 자유전자처럼 전도성 플라스틱은 파이(π)전자라 불리는 것이 있어 이것이 전기를 흐르게 한다는 사실을 발견한 것이다. 이 발견은 플라스틱의 발견 만큼이나 중요한 발견으로 인정받았다. 하지만 당시의 기술로는 전도성 플라스틱을 제조하기란 어려웠고 또 금속에 비해 전기를 통하는 성질이 떨어져서 상업화를 하진 못했다. 그러나 1982년 미국 펜실베니아 주립대학의 맥디아미드 교수가 이러한 전도성 플라스틱을 이용 전지를 만드는데 성공하므로써 상업화의 가능성은 새로운 국면을 맞이하게 되었다.

현재 고분자의 화학구조 중 꼬인 사슬을 직선으로 편 후 분자들을 겹겹으로 쌓아 다층막을 만드는 방법으로 지금까지 반도체로 제작되어 왔던 발광소자(LED : Light Emitting Diode)를 만드는데 성공하기도 하였다. 고분자 LED는 매우 얇은 막의 형태로도 만들 수 있다. 그러므로 현재 사용되고 있는 반도체의 발광소자 대신 고분자 LED가 차세대 스크린에 사용될 것으로 전망되고 있다. 머지 않아 플라스틱으로만 제작된 초박형의 텔레비전 스크린이나 컴퓨터 모니터가 시판될 것이다. 또한 소형화를 갈망하고 있는 핸드폰 무게의 거의 대부분이 전지가 차지하고 있는 점을 감안하면 가벼운 플라스틱 전지를 사용한다면 핸드폰의 무게도 월등히 작아지게 될 것이다.

사실 이러한 연구들은 아직은 초보단계라 할 수 있지만 조만간 플라스틱 전지를 비롯하여, 철에 따라 색깔이 변하는 스마트 윈도우, 정전기를 방지할 수 있는 전자 부품 등 전도성 고분자 플라스틱의 응용범위는 매우 넓다.

/한병성(전북대 교수)