테크노트 KAIST 연구팀, 온도에 따라 강성 조절하는 전자잉크 개발

한국과학기술원(KAIST) 전기·전자공학부 정재웅 교수와 신소재공학과 스티브 박 교수, 서울대 박성준 교수 공동 연구팀은 온도에 따라 딱딱함과 부드러움을 자유자재로 조절할 수 있는 액체금속 전자잉크를 개발했다고 4일 밝혔다. 연구팀은 기존 딱딱한 전자기기의 한계를 극복하기 위해 체온 근처(29.8도)에서 녹는 액체금속 갈륨에 주목했다. 갈륨은 고체 상태에서는 매우 단단하지만 녹으면 부드러운 액체가 돼 큰 폭의 강성 변화가 가능하다. 다만 물방울처럼 뭉치려는 성질과 액체 상태에서의 불안정성 때문에 정밀한 회로 제작이 어려웠다. 연구팀은 갈륨의 산성도(pH)를 제어해 자유자재로 강성을 조절할 수 있는 기술을 개발했다. 우선 ㎛(마이크로미터·100만분의 1ｍ) 크기의 갈륨 입자를 중성 용매에 고분자와 함께 섞어 전자 잉크를 제작했다. 용매의 중성 상태 덕분에 갈륨 입자가 고분자에 고루 분산돼 안정적으로 잉크가 만들어진다. 회로를 인쇄한 후에는 중성 용매가 가열되는 과정에서 산성 물질을 생성하면서 잉크가 산성화되고, 갈륨 입자 표면의 산화막이 제거되면서 전도성을 띠게 된다. 상온에서 고해상도 인쇄가 가능하면서도, 인쇄를 끝낸 뒤에는 우수한 전기전도성과 가변 강성을

• 이창현 기자
• 2025-06-04 13:14