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입는 컴퓨터
작성일 : 2025-05-13 20:59:27조회 : 6점수 : 0
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[시사매거진 박윤승 기자] 부산대학교(총장 최재원)는 광메카트로닉스공학과 이건희 교수팀이 서울대 박성준 교수팀과 공동으로 50m급 신축성 전자섬유를 연속 생산하고, 이를 착용 가능한 스마트 의류로 구현하는 데 성공했다고 12일 밝혔다.
‘전자섬유’는 웨어러블 소자와 헬스케어 기기의 핵심 소재로 주목받아 왔지만, 기존 섬유형 전극은 인체 움직임에 취약해 내구성과 전기적 안정성이 떨어졌다. 이를 보완하기 위해 액체금속(Liquid Metal, LM) 기반의 전도성 소재가 연구되고 있으나, 누액 위험과 대면적 생산의 어려움으로 의류 적용에 한계가 있었다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 액체금속 입자(LMP)를 기능화된 고분자(TPU)로 감싸는 복합화 기술을 개발했다. 특히 고출력 소니케이션(초음파 처리)을 활용해 고분자 사슬 말단을 화학적으로 활성화하고, 입자 간 응집을 유도해 자연스러운 상분리(flocculation) 구조를 형성했다.
그 결과, 전도성 영역과 기계적 지지 영역이 이중 구조로 분리된 섬유가 완성돼 누액 없이 안정적인 전도성과 뛰어난 강인성, 신축성을 확보했다.
또한, 다수의 섬유를 정밀하게 꼬아내는 비틀림 섬유(TSFtw) 구조를 적용해 봉제가 가능한 두께와 강도를 갖췄다. 이를 통해 옷감에 바느질하듯 전자섬유를 통합하고, 전원·센서·처리 모듈 등 다양한 부품과 안정적으로 연결해 운동 중에도 끊김 없이 작동하도록 구현했다.
개발된 섬유는 얇고 유연하면서도 기계세탁, 1만 회 이상 스트레칭, 반복되는 꺾임 등 실생활 환경에서도 우수한 전기적·기계적 성능을 유지했다. 의료용 스마트 의류, 웨어러블 인터페이스, 디지털 제어 장치 등 다양한 분야에 적용 가능성이 확인됐다.
실제로 연구팀은 해당 섬유로 심박 측정 센서, 무선 키보드, IMU 기반 모션 트래커, 인터랙티브 디스플레이를 통합한 디지털 의류를 제작하고, 일상 환경에서의 안정적인 작동을 실험을 통해 입증했다.
이건희 교수는 “이번 연구는 기능성 섬유 전극을 산업적으로 생산할 수 있는 수준의 성능과 안정성을 확보한 사례”라며, “전도성과 유연성을 동시에 갖춘 섬유를 통해 실제 입고 사용하는 전자기기, 즉 ‘입는 컴퓨터’ 실현에 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
출처 : 시사매거진(https://www.sisamagazine.co.kr)
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