72시간 내 물에서 녹는다…“고성능 메모리 소자 개발”

“전자 폐기물 문제 해결”

녹색 잎 위에 위치한 고성능 메모리 소자가 72시간 내에 물 속에 완전히 녹아 없어지고 있다. /KIST 제공

국내 연구팀이 물에 녹아 스스로 사라지는 고분자 소재를 개발했다. 이 소재로 메모리 소자(素子)를 만들면 데이터를 1만초 이상 저장할 수 있다. 스마트워치 같은 전자기기를 사용하고 나온 폐기물 문제를 해결할 수 있을 것으로 보인다.

한국과학기술연구원(KIST)은 조상호 극한물성소재연구센터 박사와 주용호 기능성복합소재연구센터 박사 공동 연구팀이 “물에 담그면 수일 내 완전히 분해되는 고분자 소재를 개발했다”고 15일 밝혔다. 고분자 소재는 보호층이 사라지고 3일 뒤 물에서 자연 분해된다. 이 연구는 지난 4월 말 국제 학술지 ‘앙게반테 케미 인터내셔널 에디션’에 실렸다.

보통 물에 녹는 소재는 정보 저장 기능이 떨어진다. 연구팀은 유기화합물과 폴리카프로락톤을 결합해 고분자 소재를 개발했다. 유기화합물은 정보 저장이 가능한 기능성 분자, 폴리카프로락톤은 생분해성 고분자다. 새로운 고분자 소재는 물에서 자연 분해되면서도 정보 저장 능력이 뛰어나다.

새로운 고분자 소재로 메모리 소자를 만들면 데이터를 안정적으로 저장할 수 있다. 켜짐과 꺼짐 상태를 100만배 이상 구분할 수 있다. 250회 이상 구동하거나 3000회 이상 구부려도 성능이 저하되지 않는다. 메모리 소자는 전기 신호를 저장하고 읽는 소자로 디지털 정보를 저장, 처리, 전송할 때 필요하다.

연구팀은 이 고분자 소재를 생체 삽입형 의료기기에 사용할 수 있다고 설명한다. 체내에 삽입한 뒤 제거하는 수술을 하지 않아도 되기 때문에 환자 고통을 줄이고 의료비 부담을 낮출 수 있다. 고분자 소재를 친환경 정보 저장 장치로 활용하면 전자 폐기물을 줄일 수 있다. 조상호 박사는 “고성능 유기 메모리 소자에 물리적 소멸 기능을 통합한 첫 사례”라고 했다.

참고 자료

Angewandte Chemie International Edition(2025), DOI : https://doi.org/10.1002/anie.202422826

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