DGIST, 최대 16배 쭉쭉 늘어나는 '슈퍼코일섬유' 개발

전기적 특성 유지…에너지 저장도
웨어러블 디바이스 분야 활용될 듯

슈퍼코일섬유를 개발한 최창순 DGIST 스마트섬유융합연구실 선임연구원(오른쪽)과 손원경 연구원. /DGIST 제공

대구경북과학기술원(DGIST)이 기존 섬유 길이보다 최대 16배까지 늘어나면서도 전기적 특성을 유지하고 고탄성과 에너지 저장 등 다양한 기능을 지닌 슈퍼코일섬유를 개발했다고 19일 발표했다.

섬유를 이용해 실생활에서 활용 가능한 전자제품을 만드는 도체 연구개발은 웨어러블 디바이스, 신체에 이식하는 센서, 미세 디바이스 등 다양한 소자 분야에 폭넓게 사용될 수 있어 최근 관심도가 높은 분야다.

DGIST 스마트섬유융합연구실 최창순 선임연구원은 “이번에 개발한 새로운 개념의 고신축성 슈퍼코일섬유는 기존 스판덱스 섬유와 달리 섬유를 꼬아서 만든다”며 “전화기선처럼 늘어나 원래 길이보다 최대 16배까지 늘어날 수 있는 특성을 지녔다”고 말했다. 일반 스판덱스에 전기적 특성을 주입하기 위해 탄소나노튜브를 입히면 신축성이 사라지거나 전기적 특성이 낮아지는 문제점을 개선한 연구다.

슈퍼코일섬유는 고신축성이 필요한 신호전송용 케이블이나 로봇 팔과 외골격, 고도의 유연성이 요구되는 전자회로 등 여러 산업 분야에 적용할 수 있는 플랫폼 기술이다.

연구팀은 슈퍼코일섬유를 활용해 높은 정전 용량값을 가지면서 에너지 저장 용량을 11배까지 늘릴 수 있는 고탄성의 웨어러블 슈퍼커패시터(전기 용량과 성능을 강화한 부품)를 구현하는 실험에도 성공했다. 착용가능한 고성능 배터리 상용화에도 한 발짝 다가섰다는 평가다.

최 선임연구원은 “제한된 세포 내에 최대한 많은 유전정보를 담기 위해 꼬임구조의 DNA에서 영감을 받고 이를 모방한 섬유를 만들려 했다”며 “탄소나노튜브를 코팅하는 기술과 꼬아서 슈퍼코일로 만드는 기술이 차별화된 기술”이라고 설명했다. 그는 “이번에 개발한 슈퍼코일섬유에 다른 기능을 부여할 수 있는 연구를 더 진행해 머지않아 웨어러블 디바이스 분야에서 슈퍼코일섬유가 효과적이고 범용적인 재료로 거듭날 수 있도록 노력하겠다”고 덧붙였다.

대구=오경묵 기자 okmook@hankyung.com