'입는 컴퓨터' 개발 성큼…늘어나는 전자소자 제작

이영희 IBS 나노구조물리연구단 연구성과

길이가 늘어나는 신개념 투명 전자소자가 제작돼 입을 수 있는 컴퓨터, 피부에 붙이는 전자센서 등의 개발이 앞당겨질 전망이다.

교육과학기술부와 기초과학연구원(IBS)은 이영희 IBS 나노구조물리연구단장과 피츠버그대, 캘리포니아대 연구진이 참여한 공동연구팀이 주름진 산화막을 이용해 최대 20%까지 늘어나는 '그래핀-탄소나노튜브 전자소자'를 개발하는 데 성공했다고 4일 밝혔다.

지금까지 휘어지거나 접을 수 있는 전자소자에 대한 연구는 많이 진행됐지만 늘어나는 전자소자에 대한 연구는 난항을 겪었다.

늘어나는 전자소자를 만들기 위해서는 전극, 전자통로 이외에도 전자의 이동을 제어하는 '절연막'이 같이 늘어나야 하지만 기존의 절연막은 조금만 늘려도 쉽게 깨졌다.

연구팀은 평평한 산화제로 만든 절연막은 늘리면 쉽게 부서진다는 점에 착안해 주름진 산화막을 절연막으로 이용하는 전자소자를 제작했다.

구리판 위에 산화막 물질인 '알루미나'와 메타크릴 수지를 코팅한 후 구리를 녹여 주름진 모양의 알루미나층을 제작했다.

이 주름진 산화막을 전자소자에 장착하면 여러 방향으로 늘리더라도 산화막의 주름이 펴지기만 하고 깨지지 않아 최대 20%까지 길이를 늘일 수 있다.

주름진 산화막과 그래핀을 이용한 신개념 반도체는 투과도도 80%에 이르고 손쉽게 늘어나 앞으로 옷처럼 입는 컴퓨터 등에 활용될 수 있다.

이 교수는 "휘어지는 소자를 넘어 늘릴 수 있는 투명 전자소자를 개발해 접는 컴퓨터, 입는 컴퓨터, 피부에 붙이는 센서 등 무한한 활용 가능성을 열었다"고 말했다.

이 연구 결과는 영국의 재료공학 학술지 '네이처 머터리얼즈'(Nature Materials) 4일자 온라인판에 실렸다.(연합)