College Of Engineering
서울공대 이야기

서울대 황철성 교수팀신개념 전자옷감 개발
- 저항변화메모리 소자를 직물형 옷감으로 구현
- 스마트패션, 웨어러블 디바이스에 적용 가능


▲ 서울대 재료공학부 황철성 교수 공동연구팀:
(왼쪽부터) 황철성 교수, 국민대 신소재공학부 이미정 교수, 조안재, 서영대 연구원

 
서울대 공대(학장 이건우)는 재료공학부 황철성 교수 공동연구팀(국민대 신소재공학부 이미정 교수, 조안재, 서영대 연구원)이 알루미늄이 코팅된 실과 탄소섬유의 접합만으로 저항변화 특성이 나타나는 전자옷감을 개발했다고 밝혔다.
 
기존에 저항변화특성이 나타나는 옷감은 ‘금속-절연체(저항변화층)-금속’ 3층 구조로 이루어졌다. 하지만 연구팀은 ‘알루미늄-탄소섬유’ 2층 구조로도 간단히 저항변화가 나타난다는 것을 확인했다.
 
연구팀의 분석 결과, 알루미늄 표면의 자연산화막(Native oxide layer)과 탄소섬유 접촉면에서의 산화-환원 반응으로 산소의 빈자리가 생성되고 사라지는 반응이 반복되면서 안정적인 저항변화가 나타났다.
 
이렇게 개발된 전자옷감은 일반 실의 형태로 짤 수 있어 완전한 옷감의 형태를 가진다. 천 위에 소자를 집적하거나 인쇄하여 착용자에게 이질감을 느끼게 했던 기존의 전자옷감과는 차별화된다. 또한 소자의 성능도 그대로 유지되면서 구부리거나 뒤틀리거나 세탁을 해도 안정적으로 동작한다. 여러 소자를 어레이 형태로 이어서 작은 부분의 소자 손상이 있어도 성능이 유지된다.
 
황 교수는 “신개념 전자섬유는 고가의 별도 장비 없이 기존 섬유산업에서 사용하던 장비를 그대로 활용하여 대면적으로 대량 생산할 수 있다”며 “이번 연구를 기반으로 다양한 스마트패션, 웨어러블 디바이스 등에 전자섬유가 적용될 것으로 기대된다”고 말했다.
 
연구 결과는 재료과학 분야 국제적인 저명 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈’ 2월 28일자에 게재됐다. 이는 미래창조과학부, 한국연구재단 기초연구사업(개인연구), 기초연구사업 융합연구선도연구센터(CRC), 글로벌연구실지원사업 등의 지원으로 수행됐다.
 


▲ 그림 2: 직조된 다중 배열 저항변화메모리의 특성 평가



▲ 그림 3: 실제 베틀에서 옷감으로 직조돼는 메모리 소자


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