주름 이용해 늘어나는 전자소자 개발

교육과학기술부는 이영희 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단장과 미국 피츠버그대, 캘리포니아대 등이 참여한 공동 연구팀이 주름진 산화막을 이용해 최대 20%까지 늘어나는 ‘그래핀-탄소나노튜브 전자소자’를 개발했다고 4일 발표했다.

지금까지 휘어지거나 접을 수 있는 전자소자에 대한 연구 성과는 많았지만 늘어나는 전자소자에 대한 연구는 난항을 겪었다. 전자의 이동을 제어하는 절연막은 조금만 늘려도 쉽게 깨지기 때문이다.

연구팀은 주름을 이용해 자유롭게 늘릴 수 있는 절연막을 제작하는데 성공했다. 구리판 위에 산화막 물질인 ‘알루미나’와 메타크릴 수지를 코팅한 후 구리를 녹여 주름진 모양의 알루미나층을 만든 것. 이를 전자소자에 장착하면 여러 방향으로 늘리더라도 산화막의 주름이 펴지기만 하고 깨지지 않아 최대 20%까지 길이를 늘리는게 가능했다.

연구팀은 주름진 산화막과 그래핀을 이용한 신개념 반도체의 투과도가 80%에 이르고 늘리기도 쉬워 앞으로 옷처럼 입는 컴퓨터 등에 활용할 수 있을 것으로 기대했다.

이 교수는 “늘릴 수 있는 투명 전자소자 개발는 접는 컴퓨터, 입는 컴퓨터, 피부에 붙이는 센서 등 다양한 분야에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 성과는 영국의 재료공학 학술지 ‘네이처 머터리얼즈(Nature Materials)’에 실렸다.

김태훈 기자 taehun@hankyung.com


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