인천대 신소재공학과 이한보람 교수와 연세대 전기전자공학부 이태윤 교수 연구팀이 저온에서 섬유에 염료 대신 금속 물질을 입혀 전기가 흐르는 전자섬유를 개발했다.

두 교수의 ‘저온 원자층 증착 공정을 이용한 전도성 유연 전자섬유 개발’ 논문은 세계적 저명 학술지 네이처 자매지 ‘NPG Asia Materials’의 온라인 최근 판에 게재됐다.

이 교수 연구팀은 얇고 균일한 박막을 만들어 주로 반도체 공정에 사용되는 ‘원자층 증착법’을 섬유에 적용해 전자섬유를 개발했다.

특히 이 공정은 통상 섭씨 300도 이상의 높은 온도를 필요로 하기 때문에 섬유 등 열에 약한 물질에 적용하는데 어려움이 있었지만, 연구팀은 이러한 문제를 해결하고 섭씨 80도의 저온에서 섬유에 백금(Pt) 박막을 입히는 기술을 찾아냈다.

이 기술로 염료 대신 백금이나 루테늄(Ru) 등 금속물질을 섬유에 입혀 전기가 흐르는 전자섬유를 만들었다.

이 섬유는 파리 한 마리(30㎎)의 무게도 감지할 수 있을 정도로 민감도가 뛰어나고 전기저항이 금속과 같은 수준이어서 다양한 용도의 섬유 개발에 실마리를 제시했다는 평가를 받고 있다.

예컨대 이 섬유는 앉아 있는 사람의 체형과 무게를 식별할 수 있어 차량 시트로 쓰면 어른 또는 어린이가 탓는지, 남성 또는 여성이 탓는지를 외부에서 파악할 수 있다는 것이다.

이한보람 교수는 “저온에서 금속 원자층 증착 공정을 세계 최초로 개발했다는 데에 의의가 있다”며 “이 공정은 반도체 공정뿐만 아니라 전자 섬유, 유연 전자소자, 웨어러블 소자 등 저온 공정이 필요한 분야들에 폭넓게 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다.

김원용기자/wykim@joongboo.com