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옷처럼 입는 웨어러블 전자소자 나왔다

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옷처럼 입는 웨어러블 전자소자 나왔다

2014.05.28 16:42
재료연 연구진이 개발한 투명 전극의 모습. 일반 종이처럼 보이지만 구겨 놓아도 전기회로가 그대로 유지돼 전구에 불이 들어오는 모습을 볼 수 있다. - 재료연구소 제공 제공
재료연 연구진이 개발한 투명 전극의 모습. 일반 종이처럼 보이지만 구겨 놓아도 전기회로가 손상되지 
않는다. 전구에 불이 들어오는 모습을 볼 수 있다. - 재료연구소 제공

  옷처럼 구기거나 꼬아도 정상적으로 작동하는 전자소자용 투명전극을 국내 연구진이 처음으로 개발했다. T셔츠 처럼 몸에 입을 수 있는 차세대 입는 컴퓨터 개발을 한층 앞당길 수 있을 것으로 보인다. 지금까지 개발한 입는 컴퓨터는 시계처럼 손목에 차거나 안경처럼 얼굴에 쓰는 형태가 대부분이었다.

 

  한국기계연구원 부설 재료연구소 소자기능박막연구실  김창수·김동호 연구원 팀은 경북대 및 부산대 연구진과 공동으로 ‘은 나노와이어’를 이용한 투명전극 제조 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.

 

  연구진은 이번에 개발한 전자소자가 시계처럼 몸에 차는 것이 아니라 속옷처럼 몸에 입을 수 있는 소자도 만들 수 있어 ‘웨어러블 전자소자(Wearable electronics)’로 사용하기에 최적의 성능을 나타낼 걸로 보고 있다.

 

  기계연 연구팀은 서류를 프린터로 찍어내는 것과 비슷한 ‘인쇄공정기술’을 이용해 이 전자회로를 개발했다. 빛을 받으면 굳는 광경화성 폴리우레탄 기판 내부에 가느다란 은 나노와이어를 함몰시켜 웨어러블 전자소자용 투명전극으로 만든 것. 이렇게 만든 전자소자는 투명하면서도 전기가 잘 흐르고 표면도 거칠지 않아 의복 등에 바로 적용할 수 있는 수준이다.

 

  이렇게 만든 투명전자소자는 형상기억특성을 지니고 있어 1000번 이상을 구기고 접어도 의복처럼 원래 모습으로 돌아왔다. 또 태양전지에 접목시킬 경우 구겨진 상태에서도 태양빛을 충전할 수 있다.


투명 은나노와이어로 만든 전극을 피부에 붙여 실험하고 있다. - 재료연구소  제공
투명 은나노와이어로 만든 전극을 피부에 붙여 실험하고 있다. - 재료연구소 제공

  연구팀은 이 전자소자가 앞으로 의료, 스포츠, 섬유 및 식품산업과 같은 다양한 분야에도 응용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

  웨어러블 전자소자시장은 현재 초기 단계에 있으나 관련 연구개발이 가속화되고 글로벌 기업들도 신제품을 속속 출시하고 있어 빠르면 2016년에는 약 67억달러(한화 약 6조8400억원) 이상의 시장을 형성할 것으로 전망된다.

 

  김창수 연구원은 “손목에 차는 스마트폰이나 휘어지는 태블릿PC 같은 제품을 넘어서 웨어러블 컴퓨터와 같은 차세대 전자소자의 상용화가 앞당겨지길 것으로 기대한다”며 “앞으로 잡아당겨도 문제없는 신축성 투명전극을 개발하기 위해 추가 연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다.

 

이번 연구성과는 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’ 4월 25일자에 게재됐다.

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