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부산대·서울대 연구팀, 인쇄 한 번으로 신축형 전자회로 구현

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Thursday, June 12, 2025, 11:06:34

리간드 결합 액체금속 입자 기반 회로 기술 개발
웨어러블·신경 자극 등 다양한 분야 활용 기대

 

인더뉴스 제해영 기자ㅣ부산대학교(총장 최재원)는 광메카트로닉스공학과 이건희 교수와 서울대학교 첨단융합공학과 박성준 교수 연구팀이 공동연구를 통해 인쇄 공정 한 번으로 전도층과 절연층을 동시에 형성할 수 있는 신축형 전자회로 기술을 개발했다고 12일 밝혔습니다.

 

이번 연구는 리간드라는 특수 분자가 결합된 액체금속입자를 활용했으며, 별도의 활성화나 캡슐화 없이 안정적인 신축성 전도체를 구현한 것이 특징입니다. 연구팀은 고온에서 용매에 초음파를 가해 아민계 리간드를 형성하고 이를 액체금속입자 표면에 결합시켜 산화를 방지하면서도 분산성을 향상시켰습니다.

 

인쇄 후에는 리간드가 떨어져 나가며 입자들이 스스로 결합해 전기 전도층을 형성하고, 동시에 상부에는 절연층이 형성돼 수직 분리 구조를 자연스럽게 갖추게 됩니다. 또한 고밀도 은 잉크를 활용해 상부 절연층을 뚫고 하부 전도층과 연결되는 방식으로 원하는 영역에만 전기 연결을 제공하는 기술도 개발했습니다.

 

이 기술은 회로 간 단락을 방지하고 정밀한 다층 회로 구성에 기여할 수 있습니다. 연구팀은 실제 피부에 부착 가능한 다층 신축성 회로를 제작해 온도 센서 및 심박 측정(PPG) 기능을 통합했으며, 안정적인 생체 신호 측정이 가능함을 입증했습니다.

 

아울러 전도성 고분자 PEDOT:PSS와 액체금속입자를 조합해 제작한 신축성 전극은 피부에 직접 붙일 수 있을 정도로 유연하며, 웨어러블 바이오 센서, 건강 모니터링 기기 등 다양한 분야에 활용될 수 있습니다.

 

해당 전극은 의류에 통합해 근전도(EMG) 및 심전도(ECG) 측정을 안정적으로 수행했고, 마우스 실험을 통해 신경 자극용 임플란트 전극으로도 활용 가능성을 확인했습니다.

 

이번 연구는 이건희 부산대 교수와 서현엽 카이스트 연구원이 공동 제1저자로, 서울대 강지형 교수와 박성준 교수가 교신저자로 참여했으며, 연구 결과는 지난달 28일 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 게재됐습니다.

 

이건희 교수는 “유연 전극을 효율적으로 프린팅 할 수 있는 새로운 방법을 제시한 의미 있는 결과”라며 “프린팅을 통해 고무처럼 부드러운 전자소자를 제작해 헬스케어 시스템, 임플란터블 전자소자 및 유연 로봇에 핵심적으로 사용될 수 있을 것”이라고 말했습니다.

 

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제해영 기자 tony@inthenews.co.kr

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CJ제일제당, 스웨덴 ‘바이오 머티리얼즈’와 파트너십 체결

CJ제일제당, 스웨덴 ‘바이오 머티리얼즈’와 파트너십 체결

2025.10.31 09:17:14

인더뉴스 문정태 기자ㅣCJ제일제당이 생분해성 바이오소재 ‘PHA(Polyhydroxyalkanoates)’의 글로벌 상용화를 본격 확대합니다. CJ제일제당은 스웨덴 바이오소재 컴파운딩 기업 ‘BIQ머티리얼즈’와 PHA 적용 인조잔디 충전재 사업 협력을 위한 파트너십을 체결했다고 31일 밝혔습니다. BIQ머티리얼즈는 유럽 최초로 PHA 기반 충전재를 개발해 특허를 보유한 기업입니다. 이번 협약에 따라 CJ제일제당은 인조잔디 충전재에 적합한 PHA 소재를 공급하고, BIQ머티리얼즈는 제품 생산을 담당합니다. 양사는 유럽 시장에서 PHA 상용화를 적극 추진할 계획입니다. PHA는 미생물이 식물 유래 성분을 섭취해 세포 내에 축적하는 고분자 물질로 토양·해양·퇴비 환경에서 모두 분해되는 것이 특징입니다. CJ제일제당은 지난 2022년 PHA 상업 생산을 시작해 브랜드 ‘PHACT’를 론칭했습니다. 유럽연합(EU)은 인조잔디 충전재를 미세플라스틱 발생 주요 품목으로 지정하고, 오는 2031년부터 석유계 충전재 사용을 금지할 예정입니다. 회사는 이에 따른 친환경 충전재 수요 증가에 대응해 현지 시장 공략에 나선다는 계획입니다. 지난 30일 독일 프랑크푸르트에서 열린 협약식에는 정혁성 CJ제일제당 BMS본부장과 프레드릭 베리에고르 BIQ머티리얼즈 회장 등이 참석했습니다. 이날 정혁성 본부장은 “유럽에서 PHA 적용 분야를 넓히는 계기가 될 것”이라며 “지속가능 소재 솔루션을 지속 발굴하겠다”고 말했습니다. 한편, CJ제일제당의 미국 자회사 CJ바이오머티리얼즈는 ‘2025 바이오플라스틱 어워드 혁신상’을 수상했습니다. 비결정형 PHA(aPHA) 기술이 지속가능성과 확장성을 인정받았습니다. CJ제일제당은 ▲코스맥스(화장품 용기) ▲이토추플라스틱스(일본 유통 협력) 등과도 협업하며 PHA 응용 시장을 확대하고 있습니다.




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