딱딱했다가 유연했다가…KAIST, 상황따라 변하는 전자기기 개발

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전자기기를 이용자 사용 목적에 따라 딱딱하거나 부드럽게 변화시킬 수 있는 기술이 개발됐다. 기기 휴대성과 편의성, 생체적합성 모두 극대화할 수 있어 다양한 전자제품 분야에 혁신을 가져올 것으로 기대된다.

한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)은 정재웅 전기 및 전자공학부 교수, 변상혁 연구원, 심주용 한국전자통신연구원(ETRI) 박사 등이 팀을 이뤄 전자기기 모양과 유연성을 변화시킬 수 있는 기술 개발에 성공했다고 6일 밝혔다.

KAIST가 상황에 따라 강성을 조절, 들고 다니거나 몸에 부착할 수 있도록 개발한 전자기기 기술.
<KAIST가 상황에 따라 강성을 조절, 들고 다니거나 몸에 부착할 수 있도록 개발한 전자기기 기술.>

연구팀은 갈륨과 중합체를 이용한 합성물질을 제작, 온도에 따라 강성률 변화가 가능한 전자 플랫폼을 개발했다. 이를 유연한 신축성 전자회로와 결합시켜 강성률이 변화하도록 했다.

갈륨은 금속이지만 생체 온도 29.8℃에 녹아내리는 특성을 가진다. 신체에 닿는 것만으로 고체에서 액체로 바뀌게 된다. 연구팀은 갈륨을 중합체에 내장, 신체 탈부착 여부에 따른 강성률이 변하는 전자 플랫폼을 만들었다.

또 별도 제작한 압력 센서를 더해 이런 변화를 제어할 수 있게 했다. 플랫폼 민감도와 압력 감지 범위를 조절, 원하는 상황에서 강성률을 바꿀 수 있도록 했다. 이 결과로 평상시에는 딱딱한 형태를 유지해 손에 쥘 수 있지만, 몸에 부착하면 부드러운 웨어러블 기기로 변형하는 것이 가능해졌다.

기술 개발 연구진. 사진 왼쪽부터 정재웅 교수, 변상혁 박사과정, 이주현 석사과정.
<기술 개발 연구진. 사진 왼쪽부터 정재웅 교수, 변상혁 박사과정, 이주현 석사과정.>

연구팀은 이 기술을 웨어러블이나 몸에 심을 수 있는 '임플랜터블' 기기, 다양한 센서·로봇에 사용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 임플랜터블 기기로는 뇌 조직에 닿았을 때 부드럽게 변화하는 탐침으로도 쓸 수 있다. 기존 딱딱한 탐침과 달리 뇌 손상과 염증 반응을 극히 줄일 수 있다.

정재웅 교수는 “일반 전자기기와 유연 기기가 갖는 단점은 없애면서 사용 목적에 따라 각각 장점을 극대화하는 전자기기를 개발했다”며 “이 기술을 이용하면 전자기기 활용 폭을 크게 넓힐 수 있을 것”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com