[서울경제 파퓰러사이언스 정승호 기자] 현대 기술과 과학의 발달로 휴대가 쉽고 유연한 전자소자에 대한 관심과 더불어 섬유와 IT기술의 융합을 통한 전자섬유 구현에 관심이 급증하고 있다.

다기능적인 전자섬유 개발을 위해서는 섬유의 유연함을 갖추면서도 전도성을 높게 유지하는 것이 필수적인데, 섬유에 금속재료를 입혀 전도성을 구현하거나 그래핀, 탄소나노튜브와 같은 탄소 기반의 저차원 물질을 입혀 전자섬유를 제작하는 연구 등 다양하게 연구가 진행되고 있다.

김병훈 교수 연구팀은 자연 유래물인 실크를 열처리하여 나타나는 pyroprotein의 전기적 특성 및 열적 내구성을 이용하여 기존의 상업용 섬유 기반의 전자섬유의 단점을 보완한 전자섬유를 개발하는데 성공했다. 비교적 간단한 방법으로 상업용 실크를 이용한 고전도도의 다기능적인 전자 섬유 제작 및 응용은 물론 특수한 목적에서의 전자섬유 활용에 대한 가능성을 보인 연구였다.

연구팀은 다른 전기적 특성을 가지는 물질을 고온 박막 공정을 통해 증착하여 섬유 형태의 압전 소자, 열전 소자, 태양전지 등과 같은 섬유 기반의 다양한 전기적 특성을 가지는 다기능적 전자섬유 제작의 가능성도 제시했다.

Q. 연구하면서 어려웠던 점은

실크를 장력을 주며 열처리를 하는 과정에 있어서 실험 여건에 맞추어 실크에 장력을 주기 위한 재료 및 방법 등을 모색하는 과정이 어려웠다. 실험을 최적화하기 위해 많은 준비가 필요했다. 하지만 여러 문제를 해결하기 위해 다양한 방법을 적용하고, 반복으로 실험을 진행하면서 결국 최적화된 실험 조건을 찾을 수 있었다. 노력의 결과다.

Q. 이번 성과의 특징은

상용화되고 있는 실크만을 이용하여 아주 간단한 방법인 장력을 주며 열처리를 하여 매우 높은 전도도를 가지며 열적 내구성을 갖는 전자섬유를 개발하여, 납땝이 가능한 섬유를 개발했을 뿐만 아니라 고온이 필요한 증착과정을 통해 반도체성 및 초전도성을 갖는 전자섬유를 개발했다는 점에서 경제성 확보는 물론 간단하면서도 획기적인 전자섬유 제작방법을 제시한 것에 의의가 있다.

Q. 실용화된다면

본 연구에서 다른 전기적 특성을 가지는 물질을 고온 박막 공정을 통해 증착하여 섬유 형태의 압전 소자, 열전 소자, 태양전지 등과 같은 섬유 기반의 다양한 전기적 특성을 가지는 다기능적 전자섬유 뿐만 아니라 섬유기반의 에너지 생산 및 저장체 제작의 가능성 등 기술 활용의 폭이 매우 넓다고 할 수 있다.

Q. 목표나 후속 연구계획은

전자섬유에 직접적으로 응용 가능한 고온 공정을 이용해 다양한 물질을 증착 시키고 섬유 형태의 압전 소자, 열전 소자 및 태양전지 등의 특성을 가지는 다기능적 전자섬유 개발을 위한 연구를 이어갈 계획이다.