한국과학기술원(KAIST)은 25일 신소재공학과 공동 연구팀이 액체금속 기술을 활용해 신축성을 높인 개량 전자 섬유를 개발했다고 밝혔다.

전자 섬유는 매우 가느다란 전자회로로, 차세대 웨어러블 등 신체에 닿는 전자기기에 활용되는 최첨단 핵심 소재다.

그러나 기존의 고체 금속으로 이루어진 전도체 필러를 사용하면 일상생활에서 물리적으로 늘어나거나 줄어드는 힘이 가해질 때 전도 능력이 급격히 감소하고 성질이 변화한다는 단점이 있었다.

이에 연구팀은 고체와 달리 생활 속 변형에 맞춰 형태 전환이 자유로운 액체금속 입자를 기반으로 한 전도체 필러를 제시했다.

이번에 제작된 액체금속 전자 섬유는 기존 고체 섬유의 한계점보다 150% 수준의 인장이 가해져도 전기저항 변화가 거의 없는 것으로 알려졌다.

또 기계적 안정성이 우수해 반복되는 변형 실험에도 전기적 성질을 유지하고, 다양한 전자 부품들과도 쉽게 결합할 수 있다.

연구팀은 이를 이용해 실제 상용화된 옷에 다양한 전자회로를 구현하는 실험도 이어가고 있다.

연구팀 관계자는 "액체금속 복합체를 코팅하는 방법이 다양한 실에 호환할 수 있고, 친화성이 우수해 신경과학 연구에 사용할 수 있는 섬유형 바이오 전자 섬유를 구현했다"라고 전했다.

이어 "최근 주목받는 웨어러블 헬스케어 소자나 최소침습형 임플란터블 전자소자를 개발할 때 새로운 방향성을 제시한 것"이라고 말했다.

한편 이번 연구 결과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)의 온라인 페이지에 지난 13일 게재됐다.

액체금속 입자 기반 전자 섬유 [KAIST 제공]