KAIST, 액체금속 활용 '쭉쭉 늘어나는' 전자 섬유 개발

입을 수 있는 지능형 소자 등 전자소자 분야 적용 가능

액체금속 입자 기반 전자 섬유 [한국과학기술원(KAIST) 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 김준호 기자 = 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 스티브 박·전기및전자공학부 정재웅·바이오및뇌공학과 박성준 교수 공동 연구팀은 높은 전도도·내구성을 가지는 액체금속 복합체를 이용해 신축성이 우수한 전자 섬유를 개발했다고 25일 밝혔다.

전자 섬유는 최근 주목받는 사용자 친화 웨어러블(입을 수 있는) 소자, 헬스케어 소자, 최소 침습형 임플란터블(이식할 수 있는) 전자소자에 핵심 요소로 뽑힌다.

하지만 기존 고체 금속 전도체 필러를 사용하면 인장(늘어남)이 가해질 때 전기전도성이 급격히 감소해 전기적 성질이 망가진다는 단점이 있다.

연구팀은 고체처럼 형상이 고정된 게 아닌 기계적 변형에 맞춰 형태가 변형될 수 있는 액체금속 입자를 기반으로 한 전도체 필러를 제시했다.

이번에 제작된 신축성 전자 섬유는 기존 고체 금속 전도체 기반 섬유들과는 다르게 150%의 인장이 가해져도 전기저항 변화가 거의 없다고 연구팀은 설명했다.

기계적 안정성이 우수해 반복되는 변형 실험에도 전기적 성질을 유지하고, 다양한 전자 부품들과 쉽게 통합될 수 있다.

연구팀은 이를 이용해 실제 상용화된 옷에 다양한 전자회로를 구현했다.

연구팀 관계자는 "액체금속 복합체를 코팅하는 방법이 다양한 실에 호환할 수 있고, 친화성이 우수해 신경과학 연구에 사용할 수 있는 섬유형 바이오 전자 섬유를 구현했다"며 "최근 주목받는 웨어러블 헬스케어 소자나 최소침습형 임플란터블 전자소자를 개발할 때 새로운 방향성을 제시한 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 지난 13일 온라인 게재됐다.

kjunho@yna.co.kr

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