헬로티 함수미 기자 | 과학기술정보통신부와 기초과학연구원 나노입자 연구단이 세계 최고 성능의 나노박막 전극을 개발했고, 국제학술지 사이언스에 게재됐다고 밝혔다. 과학기술정보통신부와 기초과학연구원 나노입자 연구단 김대형 부연구단장, 현택환 단장이 세계 최고 성능의 나노박막 전극을 개발했다. 이번 연구는 ‘수상 정렬 방법’이라는 새로운 개발 방법을 통해 기존의 방법으로는 구현할 수 없었던 높은 전도성, 나노 두께, 우수한 신축성 등을 모두 지닌 고성능 나노박막 전극을 제조할 수 있게 된 점에서 의미가 있다. 고성능 나노박막 전극은 금속만큼 전기가 잘 통하면서도, 머리카락 두께 1/300 수준(250nm)으로 얇고, 높은 신축성을 지녀 피부 부착형 착용기기(웨어러블 디바이스)의 핵심 부품으로 응용될 것으로 기대된다. 피부 부착형 착용기기는 기계적 물성이 피부의 물성과 비슷한 특성을 가져야 한다. 따라서 디바이스의 핵심 부품인 전극은 우수한 신축성, 높은 전기 전도성, 얇은 두께는 물론 고해상도 패터닝도 가능해야 한다. 우수한 신축성과 고전도성, 얇은 두께 등을 모두 만족하는 전극을 개발하는 것은 매우 달성하기 어려운 목표로 여겨졌지만, 이번 연구로 개발된 ‘수상
[첨단 헬로티] 유연하고 신축성 있는 전도체 및 배터리가 개발됐다. 이로써 재현성이 부족하고 높은 저항값 탓에 실용적이지 못하다는 평가를 가진 기존 신축성 전극의 한계를 극복하게 됐다. 또한, 휘어지는 플렉서블 배터리를 넘어 동시에 늘어날 수도 있는 스트레처블 배터리의 실현 가능성도 높아졌다. ▲ 김병수 연세대학교 화학과 교수 <사진 : 연세대학교> 표면 위에만 전도성 있는 기존 연신성 전극 한계 넘다 김병수 연세대학교 교수와 박수진 포항공과대학교 교수, 니콜라스 코토브(Nicholas Kotov) 미시간대학교 교수로 이루어진 공동연구팀이 유연하고 신축성 있는 전도체 및 배터리를 개발했다고 밝혔다. 기존의 연신성 전극은 탄성이 있는 신축성 소재를 기판으로 하고 그 위에 전도성 물질을 도포하여 신축성을 확보하는 방법이 주로 사용됐다. 하지만 이 방법은 복잡한 제조 공정이 필요할 뿐만 아니라, 기판이 주름지거나 표면 위에만 전도성이 있는 한계가 있었다. 공동연구팀은 기존 연신성 전극이 갖는 한계를 극복하고자 신축성 고분자와 전도성 물질의 혼합 조성비를 조절하여 신축성과 전도성이 우수한 복합체를 제조했다. 또한, 진공 탈수 방식으로 마이크로 단위의 계층