실 형태로 짤 수 있는 전자옷감이 개발되었다.

한국연구재단은“차세대 전자메모리로 주목받는 저항변화메모리 소자를 직물형으로 구현하는데 성공했다”고 26일 밝혔다. 저항변환 메모리는 전기적 신호에 따라 저항 값의 변화로 0과 1을 구분하는 소자이다.

이미정 교수(국민대)·황철성 교수(서울대) 공동연구팀은 알루미늄이 코팅된 실과 탄소섬유의 접합만으로(2층 구조) 저항변화 특성이 나타나는 전자옷감을 개발하였다.


기존에는 금속-절연체-금속의 3층 구조로 저항변화 층이 만들어졌다. 이번 연구는 보다 간단하게 알루미늄과 탄소섬유만으로 저항변화가 나타난다는 것을 제시하였다.

분석 결과, 알루미늄 표면의 자연 산화막과 탄소섬유의 접촉면에서의 산화-환원 반응으로 산소 빈자리가 생성되고 사라지는 반응이 반복적으로 일어나면서 안정적인 저항변화가 나타났다.

개발된 전자 옷감은 일반 실의 형태로 짤 수 있어 완전한 옷감의 형태를 가진다. 천 위에 소자를 집적하거나 인쇄하여 착용자에게 이질감을 느끼게 했던 기존의 전자옷감과는 차별화된다. 소자의 성능도 그대로 유지된다. 구부러지거나 뒤틀리거나 세탁을 해도 안정적으로 동작한다. 여러 소자를 어레이 형태로 이어서 작은 부분의 소자 손상이 있어도 성능이 유지된다.

이미정 교수는“이 연구는 전자소재를 실 형태로 직조하여 완전히 옷감화된 저항 변화 메모리를 개발한 것”이라며 “다양한 스마트패션, 웨어러블 디바이스 등에 적용할 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 이번 연구에는 조안재 엠코테크놀로지코리아 연구원과 서영대 국민대 연구원이 제1 저자로 참여했다.

미래창조과학부·한국연구재단 기초연구사업(개인연구), 기초연구사업 융합연구선도연구센터(CRC), 글로벌연구실지원사업 등의 지원으로 수행된 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제적인 저명 학술지인 어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈 2월 28일자에 게재됐다.

/문병도기자 do@sedaily.com