전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
경제 과학기술

속보

더보기

KIST, 세계최초 신축성·전도성 높은 3D 소프트 전도체 소재 개발…힌트는 마요네즈

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

소프트전도체를 3D로 그리는 기술 개발
웨어러블·생체의학기기·로봇 등 활용 기대

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 국내 연구진이 3D 프린팅 펜과 같은 방식으로 신축성과 전도성이 높은 소프트 전도체 소재를 세계 최초로 개발하는 데 성공했다. 향후 정밀한 반도체 회로기판을 비롯해 로봇, 메타버스, 바이오 센서 회로 제작에도 활용이 가능할 것으로 보인다.

과학기술정보통신부는 한국과학기술연구원(KIST) 소프트융합소재연구센터 정승준 박사 연구팀이 신개념 전방위 프린팅 공정 기술을 이용해 사용자 맞춤형 자유 형상 스킨 일렉트로닉스를 구현하는데 성공했다고 21일 밝혔다. 

한국과학기술연구원(KIST) 소프트융합소재연구센터 정승준 박사 연구팀이 개발한 사용자 맞춤형 자유 형상 스킨 일렉트로닉스 소재가 네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics, IF 33.255)에 표지논문으로 21일 게재됐다. [자료=과학기술정보통신부] 2023.04.20 biggerthanseoul@newspim.com

최근에는 기존 실리콘 기반의 반도체 소자와 달리 피부와 같이 부드러운 스킨 일렉트로닉스의 발전으로 실시간 건강 신호 모니터링, 신경회로 인터페이스등과 같은 인체 밀착형 휴먼 머신 인터페이스가 가능해지고 있다. 

스킨 일렉트로닉스는 사용자 신체와 사용 목적에 맞는 자유형상 디자인과 맞춤형 공정이 요구되며, 동시에 높은 집적도를 위해 복잡한 삼차원 회로 구현이 필요하다.

그러나 기존 반도체 공정이나 3D 프린팅 기술로는 다양한 곡면을 가지는 신체에 맞춰 자유롭게 변형가능한 회로를 제작하는데 한계가 있었다. 

정승준 박사 연구팀은 스킨 일렉트로닉스의 핵심 소재인 소프트 전도체를 삼차원으로 직접 그릴 수 있는 기술을 개발하고, 이를 이용해 기계적 변형에도 안정적으로 동작하는 자유형상 스킨 일렉트로닉스를 이번에 선보였다.

연구팀은 잉크의 유화작용을 이용해 전방위로 자유로운 삼차원 프린팅이 가능하면서 동시에 노즐이 막히는 문제 또한 획기적으로 줄일 수 있는 소프트 전도성 소재를 개발한 것이다.

유화작용은 어떤 액체 속에 그것과 섞이지 않는 다른 액체를 미세입자로 분산시키는 것이다. 

소프트 전도체의 전방위 삼차원 프린팅을 응용한 복잡한 회로 구성 및 이를 활용한 온도 감지 및 디스플레이 스킨 일렉트로닉스 [자료=과학기술정보통신부] 2023.04.20 biggerthanseoul@newspim.com

연구팀은 이같은 기술 개발의 해답을 마요네즈에서 찾았다.

정승준 박사는 "마요네즈는 토출된 그 모양 그대로 가지고 있으면서 그 형상을 유지하기도 좋다"며 "동시에 외부에서 힘을 주면 굉장히 잘 발리게 되는데 이게 바로 유화작용의 특성"이라고 설명했다. 정 박사는 "이 특성을 활용한다면 저희는 프린팅된 그 형상을 유지하면서도 프린팅될 때 좁은 노즐을 통과할 때도 막힘없이 되지 않을까라고 생각했던 것"이라고 덧붙였다.

연구팀은 이같은 성질을 활용해 150% 이상 늘어나도 높은 전도도가 유지되는 소프트 전극을 전방위로 자유롭게 직접 그릴 수 있어, 복잡한 삼차원의 신축성 회로를 사용자에 맞게 제작할 수 있다는 점을 증명해냈다.

연구팀은 또 이번 연구를 통해 개발된 소프트 전도성 소재에 대해 소재전문기업을 통해 양산 가능성을 검토하고 있다. 실제 양산되면 웨어러블 및 생체 의학기기, 소프트 로봇, 프린팅 산업 분야에 활용될 경우 파급 효과 있을 것으로 연구팀은 내다보고 있다.

정 박사는 "정밀한 회로도 등을 만들기 위한 토출 직경을 75~80 마이크로미터까지 구현할 수 있을 것"이라며 "센서, 기판 등에 연결이 되기 때문에 탄성이 있는 실리콘 러버 고무소재와 공유결합을 할 수 있는 접착력을 지녔다"고 설명했다.

그는 "피부 접착식 센서의 경우, 접촉면이 떨어지는 에어갭이 문제인데 이 소재를 활용하면 맞춤형 회로를 만들어 접촉면과 센서 사이 간격을 좁일 수 있다"며 "인체에도 해롭지 않기 때문에 안전성 측면에서도 우려하지 않아도 된다"고 말했다.

이번 연구 성과는 네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics, IF 33.255)에 표지논문으로 21일 게재됐다.

biggerthanseoul@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
한낮 39도 극한 폭염 [서울=뉴스핌] 유재선 기자 = 월요일인 3일은 전국 대부분 지역에서 폭염과 열대야가 이어질 전망이다. 기상청과 케이웨더에 따르면 이날 전국 대부분 지역에 발효된 폭염특보가 계속되는 가운데 한낮 최고기온은 39도까지 오를 전망이다. 강원남부내륙과 충북북부에는 곳에 따라 5~10mm 소나기가 내리겠다. 월요일인 3일은 전국 대부분 지역에서 폭염과 열대야가 이어지는 가운데 낮 최고 기온이 39도까지 올라 무덥겠다. 사진은 따가운 햇볕을 맞으며 이동하고 있는 시민들의 모습. [사진=뉴스핌DB] 아침 최저기온은 23~27도로 예상된다. ▲서울 26도 ▲인천 26도 ▲수원 26도 ▲춘천 25도 ▲강릉 26도 ▲청주 26도 ▲대전 25도 ▲전주 26도 ▲광주 26도 ▲대구 26도 ▲부산 27도 ▲울산 26도 ▲제주 27도다. 낮 최고기온은 32~39도로 예상된다. ▲서울 37도 ▲인천 34도 ▲수원 36도 ▲춘천 35도 ▲강릉 34도 ▲청주 37도 ▲대전 37도 ▲전주 36도 ▲광주 39도 ▲대구 39도 ▲부산 35도 ▲울산 35도 ▲제주 34도다. 바다 물결은 서해 앞바다 0.5m, 남해 앞바다 0.5~1.0m, 동해 앞바다 0.5~1.0m로 일겠다. 에어코리아에 따르면 이날 미세먼지 농도는 전 권역에서 오전, 오후 모두 '보통' 수준을 보이겠다. jason14@newspim.com 2026-08-03 06:30
사진
정청래, PK경선 승리 [서울=뉴스핌] 송기욱 기자 = 정청래 더불어민주당 당대표 후보가 부산·울산·경남 순회경선에서 김민석 후보에 승리하며 2일 기준 권리당원 누적 득표 1위로 올라섰다. 전날 충청권 경선에서 김 후보에게 근소하게 밀렸던 정 후보는 이날 울산·부산·경남 투표 결과를 더한 누적 집계에서 김 후보를 1211표 차로 앞질렀다. 다만 두 후보 간 누적 득표율 격차는 0.99%p에 불과해 초반 경선부터 치열한 접전 구도가 형성됐다. 민주당 중앙당선거관리위원회는 이날 부울경 합동연설회를 마친 뒤 울산·부산·경남 권리당원 투표 결과를 발표했다. 부울경 투표자수는 총 5만3993명이다. 부울경 투표에서 정 후보는 2만5189표를 얻어 46.65%를 기록했다. 김 후보는 2만3675표, 43.85%로 뒤를 이었다. 송영길 후보는 5129표, 9.50%였다. [부산=뉴스핌] 김현우 기자 = 송영길·정청래·김민석 더불어민주당 당대표 후보가 2일 오후 부산 해운대구 벡스코 컨벤션홀에서 열린 당대표·최고위원 합동연설회에서 정견 발표를 하고 있다. 2026.08.02 khwphoto@newspim.com 정 후보는 울산에서 4054표로 김 후보(4337표)에 뒤졌으나 부산에서 1만345표를 얻어 김 후보(9182표)를 앞섰다. 경남에서도 정 후보는 1만790표를 기록해 김 후보(1만156표)를 눌렀다. 전날 충청권에서는 김 후보가 3만632표, 45.05%로 1위를 차지했다. 정 후보는 3만329표, 44.61%로 303표 차 2위였고, 송 후보는 7027표, 10.34%를 기록했다. 충청권과 부울경 결과를 합산하면 정 후보는 5만5518표, 45.51%로 누적 1위에 올랐다. 김 후보는 5만4307표, 44.52%로 2위다. 송 후보는 1만2156표, 9.97%를 기록했다. 정 후보와 김 후보의 누적 격차는 1211표에 불과하다. 전날 충청권에서 김 후보가 근소하게 앞섰지만, 정 후보가 부울경에서 1514표를 더 얻으며 하루 만에 순위를 뒤집은 셈이다. 민주당은 앞으로 남은 지역 순회경선과 대의원·일반 여론조사 결과 등을 반영해 최종 당대표를 선출할 예정이다. oneway@newspim.com 2026-08-02 19:58
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동