KAIST, 고기능성 스마트 섬유 대량 생산 기술 확보

고려대-기계硏-원자력硏과 공동연구

무기물 나노리본 얀 제작 기술 세계 첫 개발

스마트 섬유용 고성능 화학 센서, 그린에너지 소자 구현

[대전=뉴시스] 금속/세라믹 나노리본 얀의 전자주사현미경 이미지.(사진=KAIST 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 고기능성 스마트섬유 대량 생산기술이 국내연구진에 의해 개발됐다.

KAIST는 기계공학과 박인규 교수가 고려대 세종캠퍼스 안준성 교수, 한국원자력연구원 정용록 박사, 한국기계연구원 정준호 박사와 공동연구를 통해 '스마트섬유용 금속/세라믹 나노리본 얀 제조 기술'을 개발했다고 8일 밝혔다.
 
얀(yarn)은 천연 또는 합성섬유를 나란히 해 꼬임을 줘 긴 형태로 만든 연속 가닥 구조의 실이다.

현재 스마트섬유의 응용 다양성과 고성능 확보를 위해서는 금속/세라믹 나노섬유의 개발이 필수적인 상황이다.

이번에 공동연구팀은 범용적 금속/세라믹 나노리본 섬유 제조플랫폼 기술을 개발해 스마트섬유용 기능성 나노섬유의 재료적 한계점을 극복했다.
 
연구팀은 나노임프린트 리소그래피로 제작한 나노 몰드에 금속을 증착한 뒤 플라즈마 식각공정을 통해 몰드를 식각, 공중부양된 금속/세라믹 나노리본을 확보했다.

기판과의 접착력이 약해진 나노리본 다발을 얀 형태로 꼬아주면 최종적인 나노리본 얀 형상을 확보할 수 있어 대량 생산이 가능해진다. 다양한 무기물에 적용할 수 있는 세계 최초의 차세대 얀 제조공정이다.

또 연구팀은 금, 팔라듐, 니켈, 알루미늄, 백금, 텅스텐 산화물, 주석 산화물, 니켈 산화물, 인듐 산화물, 구리 산화물 등 다양한 소자로 나노리본 얀의 제작 가능성을 입증했다.
 
개발된 무기물 나노섬유는 기존 스마트 섬유용 소재의 한계를 뛰어넘어 의료산업, 패션산업, 국방, 헬스케어용 스마트 섬유에 적용 가능하며 사물인터넷(IoT)을 섬유에 구현하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구는 저명 국제학술지 '스몰(Small, Impact Factor 13.3, JCR 6.6%)' 온라인판에 지난 3월 출판됐다.(논문명:Nanoribbon Yarn with Versatile Inorganic Materials)     

KAIST 박인규 교수는 "개발된 금속/세라믹 나노리본 얀 제작 기술은 스마트 기능성 나노섬유 제작공정의 본질적인 문제인 소재 다양성과 대량 생산의 어려움을 해결할 수 있을 것"이라며 "추후 센서, 에너지 소자를 포함한 다양한 나노 전자소자 제작에 활용될 수 있을 것으로 본다"고 말했다.


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