그래핀을 활용해 전기 전도성을 갖는 직물 섬유를 만드는 기술이 개발됐다. 직물 섬유가 하나의 전기 배선 역할을 하면서 의복형 컴퓨터부터 섬유 GPS 시스템, 생의학적 모니터링 등 다양한 형태의 웨어러블 전자장치에 활용할 수 있다.
영국 엑스터대학과 포르투갈 리스본대학, 아베이루대학, 벨기에 섬유연구소 국제 공동 연구진은 일반 섬유 속에 투명하고 유연한 그래핀 전극 삽입 기술을 개발했다. 가볍고 편안하면서도 단일층 그래핀의 우수한 전기적, 기계적, 광학적 특성을 갖춘 섬유 전극을 만드는 기술이다.
첨단 나노CVD 시스템을 사용해 구리 호일 위에 화학 기상 증착이라 불리는 성장방법으로 그래핀을 만들었다. 이어 직물 산업에 많이 쓰이는 폴리프로필렌 섬유에 구리 호일 위의 그래핀을 전사했다. 웨어러블 기술 관련 개념은 기존에도 많이 존재했지만 섬유 속에 완전히 내장되는 투명하고 유연한 전극 기술은 이번이 처음이다.
연구진은 직물 속에 전자 소자를 결합하는 개념이 현대 기술 패러다임을 바꿀 것으로 보고 있다. 옷이나 액세서리, 자동차 시트, 쇼파, 집과 사무실 카펫 등을 그래핀이 삽입된 섬유 전극으로 만들어 다양한 사물을 전기적으로 연결할 수 있다는 의미다. 보안부터 건강 관리까지 다양한 분야에 유용하게 적용할 수 있다.
연구에 참여한 엑스터대학 연구진은 “착용 가능한 전자 장치를 만드는 중요한 돌파구가 될 것”이라며 “투명하고 유연한 전극으로 이미 플라스틱과 유리가 폭 넓게 사용되고 있지만 섬유 속에 삽입되는 것은 처음”이라고 말했다.
이번 연구결과는 국제 과학전문지 사이언티픽리포트에 ‘투명한 전도성 그래핀 직물 섬유(Transparent conductive graphene textile fibers)’라는 제목으로 게재됐다.
박정은기자 jepark@etnews.com
