[HOOC=이정아 기자] 국내 대학 연구진이 머리카락 1만분의 1 두께를 가진 얇고 유연하게 휘는 고분자 절연막을 개발하는데 성공했다. 전기가 흐르지 않게 하는 성질을 가진 절연막은 웨어러블 기기나 플렉시블(휘는) 기기에 사용되는 핵심부품으로, 향후 사물인터넷(IoT) 기술을 이끄는 주요 소재로 활용될 전망이다.

카이스트(KAIST) 생명공학과 임성갑 교수와 전기전자공학과 조병진 교수팀은 10㎚ 두께로 얇고 잘 휘는 성질을 가진 고분자 절연막을 개발해 국제학술지 네이처의 자매지인 ‘네이처 머티리얼스’에 소개했다고 10일 밝혔다.

모든 사물에 통신장치와 컴퓨터 기능을 넣어 인터넷으로 연결하는 개념인 IoT가 확산되려면 가볍고 전력 소모가 적으면서도 얇고 잘 휘는 소자 제작 기술을 확보하는게 급선무다. 그러나 전자소자 재료로 사용되는 무기물 소재는 잘 휘지 않고 고온에서만 공정이 가능해 열에 약한 재료들과 섞어 사용하는데 한계가 있었다. 또 표면장력에 의한 뭉침 현상으로 균일한 절연막을 제작하는데 어려움이 있었다.

머리카락 10만분의 1 두께를 가진 고분자 절연막.(카이스트 제공)

연구팀은 이같은 문제를 해결할 수 있도록 기체 상태의 재료를 막으로 성장시키는 방법을 활용해 균일하고 얇은 두께를 가진 절연막을 만드는데 성공했다. 이른바 ‘개시제를 이용한 화학 기상 증착법(initiated chemical vapor deposition, 이하 iCVD)’이다.

연구팀은 이렇게 개발한 절연막을 유기반도체와 탄소로 이뤄진 얇은 막인 그래핀, 산화물반도체와 같은 차세대 반도체를 이용해 만든 트랜지스터에 적용한 결과 전기를 적게 소비하는 트랜지스터를 만들었다. 이밖에도 스티커 필름 형태의 전자소자를 만들어 시연하는데도 성공했다고 연구진은 전했다.

임성갑 교수는 “이번에 개발된 기술로 만든 박막은 기존 고분자 박막보다 절연성능이 뛰어나다”며 “차세대 기술인 플렉서블 전자 소자에 활용될 수 있다”고 말했다.

dsun@heraldcorp.com