서강대, 삼성미래기술육성사업 선정…차세대 유연소자 개발

세라믹급 유전율 갖춘 유연 소재 개발 목표

이온 쌍극자로 유전율·유연성 동시 구현

[서울=뉴시스] 김형준 서강대 화공생명공학과 교수. (사진=서강대 제공) 2026.11.10. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]이예인 인턴 기자 = 서강대학교는 김형준 화공생명공학과 교수 연구팀의 연구 과제가 '2026년 하반기 삼성미래기술육성사업(소재 분야)'에 최종 선정됐다고 10일 밝혔다.

김 교수는 성봉준 화학과 교수와 공동으로 '이온 쌍극자의 배향 분극을 통한 유연 엘라스토머의 세라믹급 초고유전율 구현' 연구를 진행한다.

유연하면서도 세라믹 수준의 높은 유전율을 갖춘 고분자 소재를 개발해 차세대 유연 전자소자의 원천기술을 확보하는 것을 목표로 한다.

유전율은 전기 신호를 저장하고 전달하는 소재의 능력이다. 세라믹 기반 소재는 유전율이 높지만 딱딱하고, 고무처럼 유연한 엘라스토머는 유전율이 낮아 두 특성을 함께 갖추기 어려웠다.

두 소재를 섞어도 양쪽의 한계를 그대로 물려받아, 지금까지 이 영역에 이른 소재는 없었다.

연구팀은 기존 고분자가 의존해 온 작은 '공유결합 쌍극자' 대신 양이온과 음이온이 이루는 거대한 '이온 쌍극자'를 분극 단위로 활용해 이 문제에 접근한다.
 
이온 쌍극자는 분극 크기가 공유결합 쌍극자보다 수십 배 크지만, 이온끼리 강하게 뭉치면 전기장에 따라 정렬되지 않아 높은 유전율로 이어지지 못했다.

연구팀은 이온이 외부 전기장에 함께 정렬되도록 하는 새로운 분자 설계 원리를 세우고, 정밀 고분자 합성과 분자동역학 시뮬레이션을 결합할 예정이다.

개발한 소재는 유연 센서, 생체신호 측정 전극, 인간-기기 인터페이스 등 유연 전자소자 전반에 활용될 전망이다.
 
김 교수는 "여러 차례 도전 끝에 좋은 기회를 얻게 돼 감사하다"며 "유연하면서도 세라믹만큼 높은 유전율을 갖는 소재라는 미지의 영역에 도전해 유연소자의 새로운 가능성을 열겠다"고 말했다.

삼성미래기술육성사업은 미래 과학기술을 이끌 연구를 지원하기 위해 삼성이 2013년 시작한 공익사업이다.

삼성은 1조5000억원의 기금을 조성해 기초과학, 소재기술, 정보통신기술(ICT) 융복합 분야 등을 지원하며 지금까지 916개 과제에 1조2000억원의 연구비를 투입했다.


◎공감언론 뉴시스 yein020528