융기원 연구팀, 구부러지는 웨어러블 기기용 전기소자 기술 개발

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원통형으로 구부려도 전기장과 자기장 성질을 그대로 유지하는 전기소자 기술이 개발됐다. 휴대폰에 활용하면 휴대폰을 손목이나 손가락에 감고 다니는 것이 가능해진다. 컴퓨터를 접어서 주머니에 넣거나 몸에 지니고 다닐 수 있는 착용형 기기 제작 가능성도 한층 높아졌다.

차세대융기원과 한양대 연구팀이 공동개발한 고분자박막은 비스무스페라이트의 독특한 전기와 전자파 특성을 강화해주고 구부려도 이같은 특성을 유지한다. 사진은 고분자박막에 내장된 비스무스페라이트의 작은 나노입자를 보여주는 전자현미경 이미지.
<차세대융기원과 한양대 연구팀이 공동개발한 고분자박막은 비스무스페라이트의 독특한 전기와 전자파 특성을 강화해주고 구부려도 이같은 특성을 유지한다. 사진은 고분자박막에 내장된 비스무스페라이트의 작은 나노입자를 보여주는 전자현미경 이미지.>

차세대융합기술연구원(원장 박태현)은 박상윤 나노바이오융합연구센터 박사 연구팀이 이영백 한양대 교수팀과 공동으로 원통으로 구부린 상태에서도 전기·자기적 성질이 우수한 다강성의 비스무스페라이트(BiFeO3) 분산 유기물 박막을 개발했다고 24일 밝혔다.

연구팀은 이 기술이 지난 11일 국제학술지인 ‘어플라이드 피직스 레터(Applied Physics Letters)’에 게재된데 이어 미국 물리학회(API) 특집 뉴스에 발표되는 등 세계적인 우수 논문으로 선정됐다고 덧붙였다.

다강체는 한 물질에서 자기적 현상과 전기적 현상이 동시에 발생해 첨단 전자소자에 응용할 수 있는 물질이다. 비스무스페라이트는 비스무스와 페라이트를 말하는 것으로 비스무스와 철, 산소로 만든 세라믹의 일종이다.

연구팀은 비스무스페리아트를 50㎚ 이하의 나노입자로 합성하고, 이를 고분자 필름형태로 제조함으로써 나노복합체의 강유전성을 방해하는 전류 누설 문제를 개선했다. 고분자를 사용해 유연하고 구부릴 수 있는 특성도 지니도록 했다.

특히 박막을 원통형으로 구부려도 강유전성과 강자성 특징을 잘 유지토록 했다. 이 유연 다강체를 이용하면 손가락에 감는 웨어러블 기기 제작에 유용하다. 초고밀도이면서 에너지 효율이 높은 메모리나 스위치로 만들 수 있다.

박상윤 박사는 “유연 다강체는 건강 모니터 장치나 가상현실 의복과 같은 웨어러블 기기 제작을 가능하게 한 기술”이라며 “향후 웨어러블 관련 산업 발전에 크게 기여할 것”이라고 기대했다.

김순기기자 soonkkim@etnews.com