최대 16배 늘어나는 ‘슈퍼코일섬유’ 개발…신축성 지닌 전자회로 개발 기대

[머니투데이 류준영 기자] [DGIST 최창순 선임연구원팀 주도, 기존 탄소나노튜브 스판덱스 섬유 꼬아 개발]

슈퍼코일섬유 제작 모식도와(좌) 섬유를 확대한 모습(우)/사진=DGIST

국내연구진이 최대 16배 늘어나는 ‘슈퍼코일섬유’를 개발했다. 향후 다양한 웨어러블(착용형) 기기에 응용될 것으로 보인다.

대구경북과학기술원(DGIST) 스마트섬유융합연구실 최창순 선임연구원팀이 최대 16배 늘어나면서 동시에 전기적 특성을 유지하는 고탄성·다기능 섬유, 일명 슈퍼코일섬유를 개발했다고 18일 밝혔다.

슈퍼코일섬유는 탄소나노튜브 피복으로 싸여진 스판덱스 심지 섬유를 꼬아 만들었다. 연구팀은 “DNA(유전자) 구조에서 영감을 받아 이를 모방해 만들었다”고 설명했다.

꼬아 만든 섬유는 마치 전화기선처럼 자신의 원래 길이보다 더 길게 늘어날 수 있는 특성을 갖추게 되는 데 슈퍼코일섬유는 최대 16배까지 늘어난다. 길이가 늘어나도 전기전도도 저하가 발생하지 않는다.

연구팀은 이번에 개발한 슈퍼코일섬유가 로봇팔과 외골격, 고도의 유연성이 요구되는 전자 회로 등 여러 산업 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대했다.

(왼쪽부터)DGIST 스마트섬유융합연구실 손원경 연구원, 최창순 선임연구원/사진=DGIST

연구팀은 또 슈퍼코일섬유를 활용한 새로운 축전지 개발 가능성도 보여줬다.

최창순 선임연구원팀은 슈퍼코일섬유를 활용해 에너지 저장 용량을 11배까지 늘릴 수 있는 고탄성의 웨어러블 슈퍼캐패시터(캐패시터(콘덴서)의 성능 중 전기 용량 성능을 중점적으로 강화한 것)를 구현했다. 이를 통해 향후 착용 가능한 고성능 배터리 상용화에 한 발짝 더 다가섰다.

최 선임연구원은 “이번 연구를 통해 섬유전극의 초고신축성을 확보하고, 기존 기술의 한계였던 전기적 특성 저하를 최소화했다”며 “머지않아 웨어러블 디바이스 분야에서 슈퍼코일섬유가 효과적이고 범용적인 기재로 거듭날 수 있도록 더 연구할 것”이라고 말했다.

류준영 기자 joon@

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