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머리카락 두께 10만 분의 1, 차세대 웨어러블 소자 개발

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2016년 03월 16일 18:00 프린트하기

 

머리카락 두께 10만 분의 1… 차세대 웨어러블 소자 만들었다 - 한국기계연구원 제공
한국기계연구원 제공

옷처럼 입고 벗을 수 있는 차세대 ‘웨어러블(입는) 컴퓨터’를 실용화 할 수 있는 원천 기술을 국내 연구진이 개발했다.

 

조병진 재료연구소 표면기술연구본부 선임연구원 팀은 인하대, 성균관대, 미국 라이스대 연구진과 공동으로 머리카락 지름의 10만 분의 1 정도로 매우 얇은 초박막 비금속 트랜지스터를 개발하는 데 성공했다고 16일 밝혔다.

 

기존의 웨어러블 컴퓨터 소재는 주로 금속으로 만들어져 너무 얇으면 쉽게 부서졌다. 전자 칩을 올려 놓는 구조물인 기판은 유연하게 만들 수 있지만, 전자칩 자체에도 금속 소재가 필요해 소형화에도 한계가 있었다. 이 때문에 옷감처럼 얇고 가볍게 만들지 못하고 시계나 안경 형태로 만드는 데 그쳤다.

 

연구진은 ‘텅스텐 다이셀나이드’란 이름의 초박형 반도체 소재에 ‘니오비윰 다이셀레나이드’라는 도체 소재를 합쳐 전자회로의 기본이 되는 트랜지스터를 만드는 데 성공했다.

 

이 소재는 극도로 얇게 만들 수 있어 ‘2차원 소재’로 불린다. 연구진이 실험한 결과 기존 소재보다 훨씬 얇고 유연한데다 전기전도도도 5배 이상 우수한 것으로 나타났다.

 

연구진은 이번 연구결과를 즉시 산업화 할 수 있다는 점에서 웨어러블 컴퓨터 실용화에 큰 보탬이 될 것으로 보고 있다. 소자 수율은 85% 이상으로 차세대 반도체 소자의 성능 최적화 기술로 활용될 가능성이 있다.

 

조 연구원은 “2차원 도체 소재와 반도체 소재를 접합할 수 있는 기술을 개발한 점이 이번 연구의 가장 중요한 성과”라며 “웨어러블 컴퓨터의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 예상된다”고 말했다.

 

이 연구 성과는 나노분야 최고 권위지인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 3월호에 소개됐다.

 

 

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