디지스트, 플라스마로 3D 구조 제작하는 기술 개발

국내 연구진이 3D(3차원) 구조의 유연한 의료용 장치 제작 원천기술 개발에 성공했다.

기존 제작 방식보다 손쉽게 3차원 구조물 제작이 가능해 향후 뇌를 포함한 신체 기관 내 압력 측정, 전기 자극 및 탐지가 가능한 장치, 소프트 로봇 등 폭넓게 활용이 가능할 것으로 기대된다.

김소희 디지스트 교수(앞줄 왼쪽)와 로봇공학전공 연구진. 디지스트 제공

디지스트(DGIST·대구경북과학기술원)는 김소희 로봇공학전공 교수 연구팀이 플라즈마를 이용해 고분자 박막의 일부분을 선택적으로 접합시키는 방법을 응용한 새로운 ‘3D 구조물 제작 기술’을 개발했다고 7일 밝혔다.

기존 3D 구조물은 구조물의 면 위·아래로 접착제를 이용해 필름을 붙이거나 이미 만들어진 구조체를 기판 위에 옮겨와 붙이는 수작업을 거쳐야 해 제작 효율이 낮았다. 이로 인해 관련 연구와 개발에 걸림돌이 됐다.

이에 김 교수팀은 두 고분자 박막에 플라스마 처리를 통해 가장자리만 접착시키고, 접착되지 않은 부분에 공기나 유체를 주입해 부풀려 3D 구조를 형성했다.

이 기술을 이용하면 기존 방식과 달리 생성된 3차원 구조물 안쪽과 바깥쪽에 간편한 금속 도선 설치가 가능해 각종 센서나 동력을 이용해 기계를 동작시키는 액추에이터로 활용할 수 있다.

그동안 어려웠던 3차원 미세전자기계시스템(MEMS) 구조물에 손쉽게 수십 마이크로미터 굵기의 도선도 형성할 수 있다.

김소희 교수는 “복잡한 표면에 밀착되는 맞춤형 3D 구조의 디바이스 제작이 가능하고, 디바이스를 위치 시켜 풍선 불 듯 부풀려 설치하기 때문에 뇌처럼 복잡한 표면을 지닌 신체 부위에도 맞춤형 설계가 가능할 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 최근 ‘미국 화학회 어플라이드 머티리얼즈 & 인터페이스’ 속표지 논문에 실렸다. 논문에 소개된 원천기술은 국내외 특허로 이미 출원 또는 등록됐다.

대구=김덕용 기자 kimdy@segye.com

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