신축성 있는 3차원 표면 위에 형성된 유연성 금속 복합체(IBS 제공) /© 뉴스1

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(대전ㆍ충남=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 자유자재로 늘어나는 금속 복합체 제조 기술을 개발했다.

기초과학연구원(IBS·원장 김두철)은 나노의학 연구단(단장 천진우) 박장웅 연구위원 연구팀이 울산과학기술원(UNIST) 이창영 교수팀과 자유자재로 늘어나는 금속 복합체를 제조했다고 15일 밝혔다.

또 이를 3D 프린팅을 통해 상온에서 세밀하게 3차원 전극으로 배선하는 기술 개발에 성공했다.

연구팀은 금속 내에 탄소나노튜브를 균일하게 배치해 금속 복합체를 제조했다.

높은 신축성을 가진 금속에 구조를 탄탄하게 보존해주는 특성을 가진 탄소나노튜브가 더해져 유연하면서도 3차원 구조를 유지하는 전극 배선이 가능해졌다.

단단한 표면뿐만 아니라 피부처럼 변형이 쉽고 유연한 표면에도 적용할 수 있게 된 것이다.

연구팀은 열을 가하지 않고 상온에서 3D 프린팅 하는 3차원 전극 배선 기술도 개발했다.

이 기술은 상온에서 적용 가능하기 때문에 고온에 취약한 다양한 재료의 표면에도 적용 가능하다.

또 뾰족한 노즐을 이용해 3차원 전극의 구조와 기능을 다양하게 바꿀 수 있다.

다양한 길이를 갖는 3차원 구조로 형성된 유연성 금속 복합체(IBS 제공)© 뉴스1

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기존의 3차원 전극들은 굵기가 수백 ㎛(마이크로미터‧1㎛는 100만 분의 1m)에 달해 전극 배선이 세밀하게 이뤄지지 않아 복잡하고 집적화된 전자기기 내에 사용하는 데에 한계가 있었다.

연구팀이 개발한 기술을 이용하면 3차원 전극의 굵기를 최소 5마이크로미터 수준, 즉 머리카락 10분의 1 지름 정도로 가늘게 해 세밀하고 일정한 전극 배선이 가능하다.

컴퓨터나 스마트폰에 사용되는 반도체 부품을 더 집적화하고 고성능화할 수 있게 된 것이다.

박장웅 IBS 나노의학연구단 연구위원(IBS 제공)© 뉴스1

박장웅 연구위원은 “스마트워치, VR 헤드셋 등 웨어러블 전자기기들이 편안한 착용감을 위해 신체의 곡선과 유사한 형태로 발전되고 있지만 신체 구조에 맞춰 자유롭게 변형되는 기술은 아직까지 개발되지 않았다”며 “미래에는 자유자재로 잡아당겨 피부에 붙일 수 있는 웨어러블 전자기기나 체내에 삽입할 수 있는 유연한 바이오 전자기기를 구현할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 성과는 ‘나노 레터스(Nano Letters)’에 15일 오전 11시(한국시간) 표지 논문으로 게재됐다.
memory444444@news1.kr

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