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울산과기대, 어디든 붙일 수 있고 변형 가능한 초박막 스피커 개발

울산과학기술원 에너지화학공학과 고현협 교수팀 개가

휴대용 오디오나 능동 소음 제어 시스템에 적용 기대

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어디든지 붙일 수 있고, 모양도 자유자재로 바꿀 수 있는 초박막 스피커를 국내 연구진이 개발했다.

울산과학기술원(UNIST)은 에너지화학공학과 고현협 교수팀이 한국화학연구원 안기석 박사팀과 함께 ‘스피커 자체의 형태를 변화시켜 소리의 방향을 조절할 수 있는 맥신(MXene) 초박막 스피커’를 개발했다고 28일 밝혔다.

초박막 스피커를 개발한 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 고현협(왼쪽 위 네모 사진) 교수팀. 울산과학기술원 제공
이 초박막 스피커는 마이크로미터(㎛·100만분의 1m) 이하의 얇은 막 형태다. 각종 표면에 쉽게 붙일 수 있고, 형태도 바꿀 수 있다. 또 스피커 지지대 모양에 따라 360도나 선택적인 위치로 출력도 할 수 있다.

공동 연구팀은 각종 센서나 반도체 등으로 쓰이는 평면 구조 나노 물질인 맥신을 스피커 개발에 활용했다. 또 두께가 열이 침투되는 깊이보다 얇은 패럴린 기판을 사용했다. 이 덕분에 소리를 양방향으로 출력할 수 있고, 굽히거나 비트는 등 모양을 변형시켜도 안정적인 소리를 만들어낼 수 있다. 높은 음압 레벨(SPL) 출력(15㎑에서 74.5㏈)이나 14일간의 소리 성능 테스트에서 높은 안정성을 보였다고 연구팀은 설명했다.

특히 20㎝×20㎝ 크기의 유연한 대면적 표면으로 포물선형이나 구형으로 스피커를 제작할 수 있어 소리의 집중도를 높이거나 3차원 전 방향 소리를 만들어낼 수도 있다.

고현협 교수는 “초박막 스피커는 다양한 표면에 쉽게 붙일 수 있고, 진동판이 없어 유연하고 얇은 게 특징”이라며 “잠재적으로 휴대용·홈 오디오 시스템, 능동 소음 제어, 유연한 디스플레이나 몰입형 엔터테인먼트 시스템 등에 적용할 수 있을 것”이라고 기대했다.

이번 연구 결과는 와일리(Wiley)에서 발행하는 재료 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’(Advanced Materials)에 9월 22일 온라인으로 게재됐고, 11월 16일 정식으로 출판됐다.
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