KAIST 기하학적으로 설계된 아일랜드 신축성 기판 개발
스마트폰 등 전자기기 기능성 극대화 전자피부 응용 기대 대관람차 모양의 아일랜드를 활용한 신축성 디스플레이 신축성 배터리팩 촉각정보를 수집할수 있는 전자피부 KAIST 제공 © 뉴스1 대전 뉴스1 심영석 기자 KAIST 신소재공학과 스티브 박 교수 기계공학과 김택수 교수 공동연구팀이 기하학적으로 설계된 대관람차 모양 단단한 아일랜드 어레이 기반 신축성 기판을 개발했다. 스마트폰 화면을 늘리거나 크기를 줄일 수 있는 등 전자기기의 편의성·기능성 극대화는 물론 전자 피부 기술 등에도 응용이 기대된다. 7일 KAIST에 따르면 아일랜드란 부드러운 폴리머 내부에 존재하는 상용 칩 LED 배터리 등 들을 보호하기 위한 단단한 소재의 평평하고 얇은 판을 말한다. 아일랜드 구조의 효과적인 응력 분산을 통해 칩들 주변의 폴리머가 대신 늘어나면서 신축성을 가지는 전자장치를 구현할 수 있다. 박 교수 연구팀은 신축성 있는 전자장치의 아일랜드 디자인을 기하학적으로 설계해 아일랜드와 그 주변 폴리머 기판과의 기계적 결합을 강하게 해주도록 설계했다. 대관람차 모양으로 디자인된 단단한 아일랜드는 기존의 원이나 사각형 모양의 아일랜드와 달리 다양한 방향의 변형에도 견딜 수 있다. 특히 화학적 결합 없이도 모든 폴리머 재료에 응용 및 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 연구팀은 아일랜드와 폴리머 사이의 계면에서 찢어지는 두 가지 방식 골절 우세 현상 박리 우세 현상 을 제어함으로써 탄성 계수 모듈러스 가 상이하게 다른 다양한 폴리머들에서도 적용 가능함을 확인했다. 나아가 연구팀은 아일랜드 위에 LED 칩과 동전형 전지를 부착해 신축성 있는 디스플레이와 배터리 팩을 구현했다. 연구팀은 자체 제작한 촉각 센서 압력센서와 인장센서 를 활용해 사용자의 건강정보를 수집할수 있는 전자 피부를 만들었다. 이 전자 피부는 사용자의 맥박과 관절의 움직임을 모니터링하는 차세대 헬스케어 기기로 이용될 수 있다. 연구팀이 개발한 기하학적으로 설계된 대관람차 아일랜드 전자장치는 신축성이 필요한 전자장치 분야에 활발히 적용돼 가까운 미래에 상용화될 수 있을 것으로 기대된다. 한편 이번 연구는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 6월 8권 22호에 표지논문으로 실렸다.
KAIST 신소재공학과 스티브 박 교수 기계공학과 김택수 교수 공동연구팀이 부드러운 폴리머 내부에 존재하는 상용 칩 LED 배터리 등 들을 보호하기 위한 단단한 소재의 평평하고 얇은 판인 기하학적으로 설계된 대관람차 모양 단단한 아일랜드 어레이 기반 신축성 기판을 개발해 전자기기의 편의성·기능성 극대화는 물론 전자 피부 기술 등에도 응용이 기대된다.