차세대 첨단소재로 주목받는 그래핀섬유를 이용해 체온과 유해가스를 실시간 감지하는 기술이 국내 연구진에 의해 처음 개발됐다.
이 기술은 외부환경과 건강상태를 언제 어디서나 탐지할 수 있는 그래핀섬유와 센서의 융·복합 기술로 소방복 같은 극한 조건 작업복에 적용 가능하고 웨어러블, 스마트의류의 미래 핵심기술로 업계 관심이 크다.
차세대융합기술연구원(이하 융기원) 박상윤 박사 연구팀
은 서울대 융합과학기술대학원 유지영 교수, 경기대 주상현 교수 연구팀, 경기도 소재 유망 중소기업인 퓨리텍(대표 조윤제)이 산·학·연 공동연구를 통해 '스마트 의류를 위한 그래핀섬유 센서'를 처음 개발했다고 밝혔다.
연구진이 개발한 기술에는 체온센서섬유와 가스센서섬유를 두 가닥 실 형태로 제작해 체온과 유해가스를 동시에 탐지할 수 있는 실 제작 기술을 확보했다. 외부의 습도 변화에도 센서기능이 정상 작동했다. 연구진은 그래핀섬유에 기능성 금속입자를 스며들게 했다. 온도·유해가스에 대한 민감성을 제어해 체온센서나 유해가스 탐지 센서로 활용이 가능하다. 그래핀섬유 제조와 섬유 내 금속입자 합성 연속공정에 성공, 기능성 그래핀섬유 제조 효율성이 크게 향상했다고 밝혔다.
박상윤 박사는 “이번에 개발된 그래핀섬유 센서는 휘거나 접어도 센서 기능이 잘 유지되고 온도변화에도 잘 견디는 특징이 있다”며 “소방복, 군복 같이 극한조건 작업복에 스마트한 특성을 부여할 수 있는 핵심 기술로 향후 웨어러블이나 스마트웨어 분야에 활용성이 높다”고 말했다.
그래핀이란 탄소원자로 만들어진 원자크기의 벌집 형태 구조를 가진 소재. 흑연(Graphite)을 원료로 만들기 때문에 명칭도 그래핀이라 부른다. 그래핀은 현존하는 소재 중 특성이 가장 뛰어난 소재로 두께가 0.2nm로 얇아 투명성이 높고 상온에서 구리보다 100배 많은 전류를, 실리콘보다 100배 빨리 전달할 수 있는 것으로 알려져 있다. 특히, 그래핀섬유는 휘거나 접어도 센서기능이 잘 유지되고 반복된 온도변화 및 가스유량의 변화에 재현성 있는 성능을 보이는 것이 특징이다.
김정희기자 jhakim@etnews.com
