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고해상도 프린팅 가능 가변강성 전자잉크 대표 이미지 ./사진=부산대

부산대학교·카이스트(KAIST)·서울대학교 공동연구팀이 상온에서 머리카락보다 얇은 구조의 미세 전자회로 인쇄를 할 수 있고, 온도에 따라 딱딱함과 부드러움을 자유자재로 조절할 수 있는 액체금속 전자잉크를 개발했다고 4일 밝혔다.

연구팀이 개발한 전자잉크는 머리카락 굵기의 절반(약 50㎛)인 미세 선폭으로 정밀한 인쇄를 할 수 있는 물성과 우수한 전기전도성을 동시에 갖는다.

스마트폰이나 노트북 같은 딱딱한 전자기기는 안정적인 성능을 제공하지만, 몸에 착용할 때 불편함을 준다.

얇고 유연한 웨어러블 기기는 착용감은 좋지만, 부드러운 특성 때문에 정밀한 조작이 어렵다는 한계가 있다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 체온 근처(29.8도)에서 녹는 액체금속 갈륨을 활용해 전자잉크 프린팅 기술을 개발했다.

이번에 개발된 전자잉크 기술은 상용 인쇄회로 기판(PCB) 수준의 고해상도 다층 회로 인쇄를 할 수 있도록 한다.

완성된 전자기기는 온도에 반응해 딱딱한 형태를 유연하게 변화시킬 수 있어 차세대 웨어러블 기기, 소프트 로보틱스 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대된다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 사이언스 어드밴시스 5월 30일 자에 게재됐다.

카이스트 전기 및 전자공학부 이시목 박사과정생과 부산대 광메카트로닉스공학과 이건희 교수가 공동 제1 저자로 참여했다.

이건희 교수는 "갈륨이라는 낮은 녹는점 금속을 이용한 강성변형 전극이라는 신소재를 제시한 의미 있는 결과"라며 "하나의 전자소자가 필요에 맞게 원하는 형태로 자유자재로 변형된다면 헬스케어 전자소자, 유연 로봇에 핵심적으로 사용될 수 있을 것"이라고 말했다.