KIST 연구진, 인체모니터링 스마트의류나 차세대 웨어러블 컴퓨터에 적용 가능

국내 연구진이 물세탁에도 성능이 그대로 유지되는 웨어러블 전자섬유를 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST) 광전소재연구단 임정아 박사팀은 섬유 특성을 유지하도록 실 형태를 가지면서 세탁하더라도 성능이 유지되는 섬유형 트랜지스터를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 소재 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다.

최근 웨어러블 전자소자에 대한 관심이 높아지면서 옷에 전자소자의 기능을 결합시킨 전자섬유에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 전자섬유는 섬유 자체의 고유한 특성을 갖추고 있으면서도 전기적 특성을 갖고 있는 물질로 유연성과 편안함 때문에 하루 종일 입고 있어도 불편함을 덜 느껴 웨어러블 전자소자의 가장 이상적인 형태로 주목받고 있다.

지금까지는 옷감 위에 딱딱한 전자소자를 단순히 붙이거나 전류를 흘려보낼 수 있는 전도성 섬유를 이용해 소자들 사이를 연결하는 형태여서 옷처럼 만들기는 어려웠다. 또 실형태의 트랜지스터도 있지만 한 가닥의 실로는 LED 같은 디스플레이 소자를 구동시키기도 어렵고 세탁을 위해서는 따로 코팅작업이 필요하다는 단점이 있었다.

연구팀은 전극을 꼬아 연결한 형태로 만들어진 섬유 트랜지스터는 실의 길이와 반도체의 두께를 조절해 1.3볼트 이하의 낮은 전압에서도 기존에 개발된 섬유 트랜지스터에 비해 1000배 이상의 전류를 얻을 수 있다는 것이 확인됐다. 또 1000번 이상 구부리거나 원통형 물체에 섬유 트랜지스터를 감은 뒤 7㎜ 크기로 접은 뒤에도 성능이 80% 이상 유지되는 것이 확인됐다. 더군다나 세제를 넣고 물 세탁을 한 후에도 성능이 그대로 유지되는 것으로 관찰됐다.

임정아 박사는 “이번 연구결과는 그동안 전자섬유의 한계로 지적됐던 낮은 전류, 높은 구동전압, 세탁 내구성이라는 문제들을 모두 해결한 것”이라며 “차세대 웨어러블 컴퓨터나 인체신호 모니터링 기능을 가진 스마트 의류 등에 널리 쓰일 수 있을 것으로 본다”고 말했다.



유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr