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2024년 03월 29일 (금)
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전기 잘 통하는 ‘나노 복합섬유’ 제조기술 개발

전기연구원 이건웅·한중탁 박사팀, 전기전도도 획기적 개선
옷과 일체화된 형태 ‘입는 스마트 디바이스’ 조기현실화 기대

  • 기사입력 : 2015-03-31 07:00:00
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  • 창원의 연구진이 전기가 잘 통하는 섬유(고전도성 섬유)를 제조할 수 있는 기술을 개발했다. 의복과 일체화된 ‘의류형 웨어러블 디바이스’의 조기 구현이 기대된다.

    한국전기연구원은 이건웅·한중탁 박사팀이 최근 ‘유연 고전도성 섬유’를 제조할 수 있는 고전도성 페이스트(섬유방사도프) 제조기술 및 차세대 유연전극으로 각광받고 있는 탄소나노튜브와 은나노와이어의 재배열을 통해 전기전도도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다.

    옷과 일체화된 형태의 의류형 웨어러블 스마트 디바이스를 구현하기 위해선 전극 역할을 수행하는 섬유형태의 전도성 섬유가 필요하다. 전도성 섬유를 웨어러블 디바이스에 사용하기 위해서는 기계적 물성, 환경 신뢰성 및 세탁성, 신체 적합성 등 다양한 요구조건을 만족시켜야 하지만 현재 금속섬유의 경우 섬유 고유의 기계적 특성 구현이 어렵고 신체적 합성에 문제가 발생하고 있다.

    연구팀은 이런 문제 해결을 위해 고분자와 탄소나노튜브(CNT)가 혼합된 페이스트(paste)에 분산제 없이 은나노와이어를 혼합하여 섬유로 만들 수 있는 페이스트를 제조했다. 이후 기존 ‘용액방사 공정’을 통해 전기가 잘 흐르는 고전도성 섬유를 제조하는 방법을 썼다.

    특히 용액방사 공정 중 섬유를 굳게 하는 단계에서 은나노와이어를 섬유 표면으로 유도함으로써 고분자로 인한 섬유로서의 특성은 유지하면서 탄소나노튜브 및 재배열된 은나노와이어에 의해 고분자의 높은 함량에도 불구하고 매우 우수한 전기전도도를 나타날 수 있게 했다.

    핵심 개발자인 한중탁 박사는 “이번에 개발된 탄소나노 소재 기반 고전도성 섬유를 이용해 의류형 웨어러블 디바이스를 개발할 경우 각종 변화를 감지할 수 있는 센서, 이의 전원공급에 필요한 에너지 발생 및 저장소자, 그리고 이러한 전기적 신호를 전송할 수 있는 안테나 등으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다”라고 설명했다.

    연구팀은 현재 해당 기술에 대한 특허를 출원하고, 관련업체와의 협의를 통해 기술이전 및 사업화 방안에 대한 협의를 진행할 예정이다. 이번 연구결과는 과학전문지 ‘네이처’의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’ 온라인판 최근호(3월 20일자)에 게재됐다.

    이명용 기자 mylee@knnews.co.kr

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