출처 : 카이스트
요약 : 국내 연구진이 전기가 통하는 액체금속을 미세한 파우더 형태로 구현해 다양한 표면 위에 회로를 직접 그릴 수 있는 전자 소재 기술을 개발했다. 카이스트 대학 연구팀은 표면 위에 직접 전자회로를 그릴 수 있는 ‘액체금속 파우더’ 기반 전자 소재 기술을 개발했다고 밝혔다. 연구팀이 주목한 소재는 ‘액체금속’이다. 하지만 액체금속은 젖음성 문제 때문에 원하는 위치에 정밀하게 회로를 만들기 어렵고 쉽게 번지거나 뭉치는 한계가 있어 별도의 표면 처리나 추가 공정이 필요해 활용에 제약이 있었다. 연구팀은 이러한 한계를 해결하기 위해 미세한 가루 형태로 만드는 방식을 개발했다. 이 파우더는 액체금속 입자를 금속이 공기 중 산소와 반응하면 표면에 형성되는 산화막이 감싸고 있는 구조로, 평소에는 전기가 통하지 않는다. 하지만 가벼운 물리적 자극을 주면 산화막이 깨지면서 내부 금속이 서로 연결돼 전기가 흐르게 된다.즉, 파우더를 표면에 바른 뒤 필요한 부분만 눌러 전자회로를 ‘활성화’할 수 있는 방식으로 기존 액체금속을 어려움을 극복했다. 이 기술의 가장 큰 특징은 장소, 재질의 제약이 거의 없다는 점이다. 기존 액체금속 회로에서 문제가 되었던 점들을 크게 줄여 종이, 유리, 플라스틱, 섬유, 나뭇잎 표면 등에서도 안정적인 회로 제작이 가능해졌다. 연구팀은 이를 활용해 피부 부착형 무선 건강 모니터링 기기와 형태가 자유롭게 변형되는 소프트 로봇 회로 등을 구현하며 실제 응용 가능성을 시연했다. 사용이 끝난 회로는 물에 녹여 분해한 뒤 화학 처리를 거치면 액체금속을 다시 회수할 수 있으며, 다시 파우더 형태로 만들어 재사용할 수 있어 환경 보호, 지속가능성 측면에서도 의미가 크며 친환경 전자기기 기술로도 주목받고 있다. 성능 측면에서 개발된 파우더는 상온에서 1년 이상 보관하고 성능을 유지하며 굽히거나 비틀어도 회로가 끊어지지 않아 일시적 전자회로나 사용자 맞춤형 전자기기 개발에도 활용될 수 있다. 박인규 석좌교수는 차세대의 다양한 분야에서 활용될 것을 기대한다고 견해를 밝혔다.
내 생각 : 전자회로의 금속을 액체금속을 파우더로 만들어 다양한 표면에서 안정적인 회로 제작이 가능하게 한 것이 매우 기발하다고 생각했다. 또 환경 문제가 심각해지는 가운데 물에 녹여 분해하고 화학 처리를 거치면 다시 재사용할 수 있다는 점에서 혁신적인 기술이며 앞으로의 활용 분야가 기대된다.