전북대 김서연 대학원생(나노융합공학과, 지도교수 박성준)이 늘어난 상태에서도 전도성이 유지되며, 물에 젖지 않는 전자회로 기판을 개발해 화제다. 이는 소프트 로봇, 착용형 전자기기, 인공피부 등 미래형 전자소자에 활용된다.

이에 따르면 김 대학원생이 개발한 전자회로 기판은 200% 이상 늘어난 상태에서도 전도성을 유지하며, 물에 젖지 않고, 직접 손으로 그릴 수도 있다.

액체금속인 갈륨(녹는점 29.8 ℃)과 자성입자인 철을 혼합해 유체의 성질과 전도성, 자성을 동시에 갖는 복합소재를 배합하고 이를 초음파 처리해 액체금속으로 코팅된 자성 입자를 개발한 것.

이에 해당 입자를 늘어나게 하는 플라스틱 기판에 코팅해 직접 펜으로 압력을 가하면 전자회로의 제작이 가능하다. 특히 제작된 회로는 200% 이상 늘어난 상태에서도 전도성이 유지되고, 입자 표면의 거칠기로 인해 물에 젖지 않게 된다.

김서연 대학원생은 “이번 연구는 기존 전자회로 기판에 적용되던 고가의 반도체 공정을 대체함과 동시에 착용할 수 있는 전자소자와 센서, 스마트 의류 등에 활용될 수 있는 원천기술이 될 것”이라고 의미를 밝혔다.

한편 이번 연구 성과는 세계적 학술지인 ‘ACS Applied Materials & Interfaces’ 최신호에 게재됐다. 제1저자인 김서연 대학원생은 개발된 소재와 기판을 활용한 센서와 유연전자소자 응용연구를 주제로 한국연구재단에서 지원하는 2022년도 한국 이공계 여성대학원생 미국 연수사업에 선정돼 현재 미국 노스캐롤라이나 주립대학에서 연구 활동 중이다. 

/장은성 기자