연필로 슥슥 그리면 전자기기 작동?..KAIST, 액체금속 파우더 개발 작성일 03-17 33 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">보도기사</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="WZF1tcyO3U"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="735617574f5847e2b697c55c863ea5554fbd372793a0055f0020c6ec67a6f2f8" dmcf-pid="Y53tFkWI0p" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연필로 그림을 그리듯 전자회로를 만들 수 있을까?(AI 생성 이미지)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/17/551724-22lyJQR/20260317111259758hbmr.jpg" data-org-width="600" dmcf-mid="QBMQxZ9Uzz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/17/551724-22lyJQR/20260317111259758hbmr.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연필로 그림을 그리듯 전자회로를 만들 수 있을까?(AI 생성 이미지) </figcaption> </figure> <div contents-hash="bde4da93de61c4fa3088fe350b6aed515750f39df3be989dab79852400a7a04c" dmcf-pid="G10F3EYCz0" dmcf-ptype="general"> <div> ◆ 연필로 '슥슥' 그리듯 만든다 <br> <br>최근 웨어러블 기기부터 소프트 로봇, 유연 디스플레이 등 차세대 전자기술이 빠르게 발전하면서, 잘 늘어나고 구부러져도 성능을 유지하는 유연·신축 전자소자에 대한 수요가 증가하고 있습니다. <br> <br>동시에 전자폐기물 문제와 환경 부담이 커지면서, 재활용 가능하고 지속가능한 전자소재의 필요성도 중요해지고 있죠. <br> <br>만약 종이나 나뭇잎 위에 연필로 선을 그리듯 전자회로를 만들고, 이를 말랑말랑한 소프트 로봇이나 피부 부착형 건강 모니터링 기기에 바로 적용할 수 있다면 어떨까요? <br> <br>국내 연구진이 전기가 통하는 액체금속을 미세한 파우더 형태로 구현해 다양한 표면 위에 회로를 직접 그릴 수 있는 전자 소재 기술을 개발해 이러한 상상을 현실에서 구현했습니다. </div> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="50063964b352b5afd00d031e0afb3ebbe11656a71effb3ab06af98a634056ace" dmcf-pid="Htp30DGhp3" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구팀이 개발한 '액체금속' 파우더를 활용한 전자회로" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/17/551724-22lyJQR/20260317111259932mlco.png" data-org-width="816" dmcf-mid="xrP86GB377" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/17/551724-22lyJQR/20260317111259932mlco.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구팀이 개발한 '액체금속' 파우더를 활용한 전자회로 </figcaption> </figure> <div contents-hash="83e954fcd61fabf8f631c383664d6aec96c857b3565b8e060c5bf5bf179946cb" dmcf-pid="XFU0pwHl3F" dmcf-ptype="general"> <div> <br>◆ 핵심 소재, '액체금속'? <br> <br>액체금속은 금속 수준의 높은 전기전도도를 가지면서도 액체처럼 변형될 수 있어, 신축 전자소자에 매우 유리한 특성을 가지고 있습니다. 또 생체적합성이 있어 웨어러블 및 바이오 전자기기에 활용 가능성도 큽니다. <br> <br>하지만 실제로 활용을 하기에는 여러 한계가 있습니다. 액체금속은 표면장력이 매우 높아 대부분의 표면에 잘 달라붙지 않고, 원하는 패턴을 안정적으로 형성하기 어렵기 때문입니다. <br> <br>또 일부 공정은 고온 열처리나 복잡한 장비를 요구하여 다양한 기판에 적용하기 어려우며, 한번 형성된 회로를 다시 수정하거나 재활용하기도 쉽지 않습니다. </div> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="272160e26b0ec08512ae3f882b8d512c9a7aa6282946125908643b495cf1dbd0" dmcf-pid="Z3upUrXSFt" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="양손으로 잡아당기면 쭉쭉 늘어나는 신축성도 큰 장점으로 꼽힌다" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/17/551724-22lyJQR/20260317111300277gket.png" data-org-width="945" dmcf-mid="yLyvTJmj3u" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/17/551724-22lyJQR/20260317111300277gket.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 양손으로 잡아당기면 쭉쭉 늘어나는 신축성도 큰 장점으로 꼽힌다 </figcaption> </figure> <div contents-hash="b0047ab73bdc70148eef137bcb26525989e82559179b9639b1ad4686711724c0" dmcf-pid="507UumZvz1" dmcf-ptype="general"> <div> <br>◆ 누르는 곳만 '활성화' <br> <br>KAIST 기계공학과 박인규 석좌교수 연구팀은 한국전자통신연구원 김혜진 박사팀과 공동으로 원하는 표면 위에 직접 전자회로를 그릴 수 있는 '액체금속 파우더(Liquid Metal Powder)' 기반 전자 소재 기술을 개발했습니다. <br> <br>연구팀이 주목한 소재가 바로 액체처럼 흐르면서도 금속처럼 전기가 잘 통하는 '액체금속'이다. 연구팀은 액체금속이 가지고 있는 여러 한계를 해결하기 위해 액체금속을 미세한 가루(파우더) 형태로 만드는 새로운 방식을 개발했습니다. <br> <br>이 파우더는 액체금속 입자를 얇은 산화막이 감싸고 있는 구조로, 평소에는 전기가 통하지 않도록 했습니다. 산화막은 금속이 공기 중 산소와 반응하면서 표면에 형성되는 매우 얇은 막으로, 붓으로 문지르거나 손가락으로 누르는 등 가벼운 물리적 자극을 주면 산화막이 깨지면서 내부 금속이 서로 연결돼 전기가 흐르게 되는 구조입니다. <br> <br>쉽게 말하면, 파우더를 표면에 바른 뒤 필요한 부분만 눌러 전자회로를 '활성화'할 수 있는 방식으로 기존 액체금속 회로의 번짐과 정밀 패터닝의 어려움을 극복한 겁니다. <br> <br>◆ 한계 극복한 '파우더' <br> <br>이 파우더는 액체금속과 특정 유기용매를 함께 초음파로 분산시켜 만든 뒤, 용매를 제거하여 얻었습니다. 그리고 이렇게 제조된 파우더는 건조한 가루 형태로 상온에서 안정하게 보관할 수 있으며, 필요할 때 바로 사용할 수 있다는 장점이 있습니다. <br> <br>또 별도의 고온 공정이나 복잡한 장비 없이, 붓으로 바르거나 스탬프로 찍거나 손으로 눌러서 종이, 플라스틱, 섬유, 유리 등 다양한 표면 위에 직접 회로를 만들 수 있습니다. 별도의 열처리 없이도 종이, 유리, 플라스틱은 물론 섬유나 살아있는 나뭇잎 표면에도 즉석에서 회로를 구현할 수 있습니다. <br> <br>기존 액체금속 회로에서 문제가 되었던 번짐, 침전, 패턴 변형 문제를 크게 줄여 다양한 표면에서 안정적인 회로 제작이 가능해졌다고 할 수 있습니다. <br> <br>◆ 압도적 성능에 환경 보호까지 <br> <br>연구팀은 이를 활용해 피부 부착형 무선 건강 모니터링 기기와 형태가 자유롭게 변형되는 소프트 로봇 회로 등을 구현하며 실제 응용 가능성을 시연했습니다. 별도의 복잡한 장비 없이도 다양한 표면 위에 정밀한 회로를 만들 수 있어 웨어러블 헬스케어, 소프트 로보틱스, 유연 전자소자 등 차세대 전자기기 분야에서 활용될 것으로 기대되는 대목입니다. <br> <br>환경 보호와 지속가능성 측면에서도 의미가 크다는 것도 중요한 점입니다. 사용이 끝난 회로는 물에 녹여 분해한 뒤 간단한 화학 처리(수산화나트륨, NaOH)를 거치면 액체금속을 다시 회수할 수 있으며, 회수된 금속은 다시 파우더 형태로 만들어 재사용할 수 있기 때문입니다. <br> <br>성능 또한 안정적이었습니다. 연구팀에 따르면 개발된 파우더는 상온에서 1년 이상 보관해도 성능을 유지하며 수만 번 굽히거나 비틀어도 회로가 끊어지지 않았습니다. 이러한 특성 덕분에 사용 후 사라지는 일시적 전자회로나 사용자 맞춤형 전자기기 개발에도 활용될 수 있을 걸로 기대됩니다. <br> <br>이번 연구는 KAIST 기계공학과 굴 오스만(Osman Gul) 박사후연구원이 제1저자로 참여했으며, 국제 학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)에 2025년 12월 9일 온라인 게재됐습니다. 또 연구의 우수성을 인정받아 학술지 후면 표지(Back Cover) 논문으로 선정됐습니다. <br> <br>※ 논문명: Mechanochemically Activatable Liquid Metal Powders for Sustainable, Reconfigurable, and Versatile Electronics, DOI: 10.1002/adfm.202527396 </div> </div> <p contents-hash="1392073f07085aa52dd780cc1b6baafa2a527a6ce8895d205e63f6639a3b6cb1" dmcf-pid="1bV92vUZF5" dmcf-ptype="general">(사진=KAIST) </p> <p contents-hash="2d024a8d2ef844b2a9c14e0cbab0aee9643b03087de5ab2b74a477f969cad68f" dmcf-pid="tKf2VTu5UZ" dmcf-ptype="general">조형준 취재 기자 | brotherjun@tjb.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © TJB </p> 관련자료 이전 젠슨 황 "무어의 법칙은 끝났다… 엔비디아는 칩 아닌 알고리즘 회사" 03-17 다음 반도체·첨단소재용 이온주입장치 전력기술 국산화…비용 70%·납기 7개월↓ 03-17 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
