KAIST, 체온에 의해 부드러워지는 회로 제작 전자잉크 개발

정재웅·스티브 박 교수팀 "차세대 웨어러블·의료기기 등에 활용"

차세대 웨어러블 및 임플란터블 기기, 의료기기, 로보틱스 등 다양한 분야에 활용할 수 있고, 체온에 의해 부드러워지는 회로 제작 전자잉크가 개발됐다.

한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 정재웅 교수팀이 신소재공학과 스티브 박 교수팀과 함께 작은 노즐을 통한 직접 잉크 쓰기 방식으로 고해상도 프린팅이 가능하고, 체온에 의해 부드러워져 인체 친화적 바이오 전자소자를 구현할 수 있는 액체 금속 갈륨 기반 전자잉크를 최초로 개발했다고 6일 밝혔다.

딱딱한 형태의 의료기기 등은 부드러운 피부와 강성도 차이로 부착 시 피부에 불편감을 주거나 조직 삽입 때 염증 반응을 유발할 수 있다.

연구팀은 상온에서는 단단해 쉽고 정교하게 핸들링할 수 있고, 피부 부착이나 조직 이식 후에는 체온에 의해 부드럽게 변해 마치 하나처럼 움직일 수 있는 전자 회로 제작이 가능한 전자잉크를 개발했다.

이 전자 잉크의 핵심 소재인 갈륨은 금속인데도 미온(29.76도)에서 녹는 점을 가져 쉽게 고체와 액체 간 상태 변화가 가능하고 뛰어난 전기전도성과 무독성을 가졌다.

개발한 전자잉크는 3D 프린팅을 활용해 사용자 맞춤형 전자소자 제작이 가능하다.

사용 후 인체에서 제거할 때는 다시 딱딱한 형태로 변형돼 재사용할 수 있다.

정재웅 교수는 "체온에 반응해 강성을 변환할 수 있고 고해상도 프린팅이 가능한 전자잉크는 기계적 특성 변환을 필요로 하는 다목적 전자기기, 센서, 로봇 기술뿐만 아니라 의료 기기 분야에서 고정된 형태를 갖는 기존 기기 한계를 극복해 다양하고 새로운 가능성을 열 수 있을 것ˮ이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 `사이언스 어드밴시스'에 최근 실렸다.

/연합뉴스