'피부 부착' 신축성 뛰어난 전자회로 개발

홍용택 서울대 교수 연구팀

사람의 피부 같은 부드러운 굴곡면에 완벽하게 밀착시킬 수 있는 혁신기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 4차 산업혁명 시대 진입을 이끌 다양한 웨어러블 기기 개발에 청신호가 켜졌다.

서울대 공대 전기정보공학부 홍용택 교수(사진) 연구팀은 신축성 웨어러블 기기 상용화를 위한 핵심기술인 '신축성 소프트PCB 플랫폼'을 개발했다고 29일 밝혔다. 홍 교수 연구팀의 성과는 지난 24일 세계적 국제 학술지인 '사이언티픽 리포트'에 게재되기도 했다.

연구진은 잉크젯 프린팅과 디스펜싱 등의 인쇄 공정을 이용해 탄성계수가 낮은 신축성 기판 내부에 높은 탄성계수를 갖는 플라스틱 물질을 삽입했다.

그 결과 50% 이상의 외부 스트레인(원래 기판 크기를 1.5배로 늘리는 상태)에도 2% 미만의 아주 낮은 스트레인을 느끼는 영역을 갖는 신축성 소프트PCB 플랫폼이 탄생했다.

기존 공정은 복잡하고 비쌀뿐더러 기능의 다양성과 디자인의 자유도가 현저히 떨어지는 한계가 있었다. 주로 단위 소자 기술에 국한돼 신축성 전자회로를 개발하면서 상대적으로 거대하고 딱딱한 기판에 외부 구동 회로를 구현했기 때문이다.

홍 교수팀이 개발한 플랫폼은 50μm가량으로 얇아 피부나 다양한 굴곡면에 완벽하게 밀착된다.

35.56㎝(14인치) 이상의 대면적으로도 제작할 수 있다. 이미 연구팀은 연구 결과를 활용해 신체에 부착 가능한 시계, 신축성 디스플레이, 온도센서 어레이 등 다양한 웨어러블 디바이스를 구현했다.

홍 교수는 "이번 연구는 향후 신축성 소프트PCB의 대중화 및 시장성 확보에 크게 기여할 것"이라고 전했다.

[e-mail] 구자윤 기자 권승현 수습기자