3D 프린터, 웨어러블 전자회로까지 영역 확장

조선비즈
  • 이재원 기자
    입력 2015.06.23 14:38

    3D e-jet 프린팅 기술로 인쇄한 다양한 재료의 3차원 미세 구조를 전자현미경으로 촬영한 이미지. /UNIST 제공
    3차원(3D) 프린터로 0.001mm 수준의 초미세 무늬를 찍어내는 기술이 개발됐다. 상온에서도 쓸 수 있는 이 기술을 이용하면 고온에 취약했던 플라스틱 기판에도 3차원 구조를 구현할 수 있다. 휘어지는 전자회로 등을 만드는 데 유용할 것으로 기대된다.

    유니스트(UNIST) 신소재공학부 박장웅 교수팀은 ‘웨어러블 전자회로용 상온 고해상도 3D 프린팅 기술’을 개발했다고 23일 밝혔다.

    3D 프린팅이 여러 곳에 응용되고 있지만, 전자회로 분야에서는 아직 많이 쓰이지 않고 있다. 프린터 해상도가 아직 낮아 0.1~0.001mm 수준의 미세 가공이 어렵기 때문이다. 또 3D 프린팅 공정이 고온에서 진행되는 점도 걸림돌이었다.

    연구진은 3D 이젯(e-jet) 프린팅이라는 기술과 이를 구현할 장비를 개발했다. 이 장비는 미세 노즐에서 분사된 잉크 방울이 기판에 닿기 전에 마르도록 하는 방식으로 수백 나노미터(nm, 1nm는 10억분의 1m) 수준의 3차원 패턴을 구현할 수 있다. 두께가 적혈구 하나보다 작은 미세한 기둥까지 만들 수 있는 수준이다.

    또 상온에서 작동할 수 있어 섬유나 플라스틱 기판 위에 3차원 전자회로를 인쇄할 수 있다. 피부에 부착하는 웨어러블 전자회로 제작이 가능한 수준이다. 연구에 참여한 안영완 연구원은 “이 기술로 만든 3D 구조는 변형이 일어나도 견딜 수 있다”면서 “사람의 손등이나 곡면에 붙일 웨어러블 전자회로를 만들 수 있는 것”이라고 말했다.

    연구결과는 이 날 학술지 어드밴스드 머티리얼스에 게재됐다.

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