고상근 서울대 기계항공공학부 교수서울대학교 공과대학은 기계항공공학부 고상근 교수와 김도윤 박사과정 연구팀이 휘고, 늘어나고, 접히는 ‘액체 금속 전자회로’를 개발했다고 18일 밝혔다.
연구팀은 액체 금속으로 선폭이 마이크로미터(㎛)인 전자회로를 제작하는 기술을 개발했다. 이 액체 금속 전자회로와 센서는 휘거나 늘어나거나 접혀도 도선이 끊어지지 않고 전기전도성이 유지된다.
기존 플렉서블(flexible) 전자섬유로 주목받은 그래핀이나 탄소나노튜브는 전도성과 유연성을 갖췄지만 열에 취약하고 제조과정이 복잡해 대량생산이 어렵다는 단점이 있었다. 전자섬유의 대안으로 액체 금속인 갈륨 혼합물을 이용한 프린팅과 패터닝 방식도 개발되고 있지만 수십 마이크로미터 이하로 제작하기 어렵고 평면에만 프린팅이 가능하다는 한계가 있다.
연구팀은 이같은 한계를 넘어 평면 뿐 아니라 굴곡진 경사면에서도 액체 금속 프린팅이 가능하도록 시스템을 설계했다. 회로의 폭도 액체 금속 직접 분사 방식과 상변화를 이용한 액체 금속 이송 방식을 사용해 마이크로미터 단위로 줄였다. 단단한 탄성체로 회로 금형을 만들고 액체 금속을 채우던 기존 방식을 깨고 마이크로미터 단위의 액체 금속 회로를 제작한 것은 연구팀의 결과가 처음이다.
고 교수는 “앞으로 플렉서블 디스플레이와 센서, 웨어러블 기기 등 다양한 분야에 적용 가능할 것으로 기대한다”고 밝혔다. 연구팀의 연구 결과는 재료 분야 전문 학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’(Advanced functional Materials)의 표지논문으로 지난달 9일자에 게재됐다. 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 지원하는 개인기초연구자지원사업의 지원을 받아 이뤄졌다.
