‘3D 프린팅으로 전자기기 제작’ 소재 국내 개발

KIST 정승준 박사 연구팀
“맞춤형 헬스케어 기기 활용”

국내 연구진이 휘거나 늘어나는 전자기기를 3차원 프린터로 그릴 수 있는 소재와 기술을 개발하는 데 성공했다. 피부에 부착해 인체 신호를 감지하는 맞춤형 헬스케어 기기 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

소프트 전도체 소재와 3차원 프린터를 활용해 만든 소프트 디스플레이. 손가락을 구부려도 정상적으로 작동한다. 과학기술정보통신부 제공

20일 과학기술정보통신부에 따르면 한국과학기술연구원(KIST) 소프트융합소재연구센터 정승준 박사 연구팀은 소프트 전도체와 이를 활용한 스킨 일렉트로닉스를 구현해냈다.

스킨 일렉트로닉스란 피부처럼 부드럽고 늘어날 수 있는 전자기기를 말한다. 기존 전자회로로는 다양한 인체 모양에 따라 맞춤형으로 제작할 수 없었다. 또 전도성이 있는 잉크로 회로를 제작하려는 노력은 있었으나 외부 충격이나 변형으로 쉽게 부서지거나 성능이 저하되는 한계가 있었다.

연구팀은 실용적인 스킨 일렉트로닉스를 제작하기 위해 마요네즈처럼 흘러내리지 않고 모양은 유지되면서 부드럽게 짤 수 있는 전도성 소재를 개발했다. 이 소재로는 아치 모양 등 자유자재로 3차원 형상을 만들어낼 수 있었다. 연구진은 3차원 프린터로 엄지손톱 크기의 신축성 회로를 만들어 센서와 연결해 피부에 부착했고, 제대로 작동하는 것으로 확인했다. 전도체는 150% 이상 늘어나도 성능이 유지됐다.

정 박사는 “실용화되면 웨어러블(입을 수 있는) 및 생체 의학기기 등 사용자 신체와 사용 목적에 맞게 기기를 만드는 게 가능해질 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구결과는 전기전자 분야 세계 최고 권위 학술지 네이처 일렉트로닉스의 표지 논문으로 개재된다.

이진경 기자 ljin@segye.com