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휘어져도 성능 그대로...웨어러블 기기 제조 핵심 기술 개발

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2017년 08월 29일 07:00 프린트하기

웨어러블 기기 제조의 핵심 기술인 신축성 전자 플랫폼이 개발됐다.


홍용택 서울대 전기전자공학부 교수팀은 피부에 부착해도 성능 변화 없이 작동하는 양면 신축성 전자 회로를 개발했다고 28일 밝혔다. 이 전자 플랫폼은 기판의 길이가 30~40% 변해도 전자 신호 전달 속도가 변하지 않는다. 또 양면으로 전자회로를 만들어 같은 면적의 기판보다 2배 더 많은 칩을 올릴 수 있다.


연구팀이 제작한 전자 플랫폼은 현재 신호 전달 속도가 1㎒ 정도다. 숫자가 표시되는 간단한 형태의 디스플레이나 심장 박동 센서 같은 단순한 센서를 작동시킬 수 있다.

 

인쇄 공정 기반 양면 신축성 플랫폼(가운데) 및 이를 이용한 양면 회로 인쇄 개념도(왼쪽). 디스펜서를 통해 단일액적 프린팅되는 PMMA 및 니켈 복합체 잉크(오른쪽 아래), 이를 통해 제작된 양면 회로 제작용 신축성 플랫폼(오른쪽). - 서울대 제공
인쇄 공정 기반 양면 신축성 플랫폼(가운데) 및 이를 이용한 양면 회로 인쇄 개념도(왼쪽). 디스펜서를 통해 단일액적 프린팅되는 PMMA 및 니켈 복합체 잉크(오른쪽 아래), 이를 통해 제작된 양면 회로 제작용 신축성 플랫폼(오른쪽). - 서울대 제공


일반적으로 전자 제품에 쓰이는 실리콘 전자 플랫폼은 신호전달 속도가 ㎓ 급이다. 홍 교수는 “본격적으로 실생활에 이용되는 웨어러블 기기를 만들기 위해서는 회로 내 신호 전달 속도를 더 높여야 한다”고 말했다. 이를 위해 회로의 양면을 연결하는 핵심 부품인 ‘신축성 비아’의 성능을 개선할 계획이다.


신축성 전자 회로는 웨어러블 기기를 만드는 핵심 기술로 꼽힌다. 전자 제품이 사람이 활동할 때 휘거나 접히는 상황에 맞춰 항상 일정한 성능을 내는 것은 어렵다. 전자 회로가 휘어 길이가 늘어나면 저항이 커져 전자 신호 전달 속도가 느려지기 때문이다. 지나치게 휘어지면 회로가 끊어지는 일도 발생한다. 과학자들은 이 문제를 해결하기 위해 전자 플랫폼의 구조나 소재를 바꾸는 연구를 진행 중이다.


이 연구는 전자 회로 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 평셔널 머터리얼(Advanced Functional Materials)’ 8월 3일자에 온라인 발표됐다.

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