탄소재료를 사용하는 마이크로섬유 디바이스

전문가 제언

○ 새롭게 각광을 받고 있는 탄소기반의 마이크로섬유 디바이스는 웨어러블(wearable) 전자기기, 스마트직물, 플렉시블 전자기기, 마이크로 탐지기나 센서 등의 용도로 사용이 유망한 기기이다. 이들 소형화된 디바이스는 벌크상태에 대응되는 디바이스와 비교하여 성능(예, 출력밀도, 탐지감도)이 향상된 경우도 있다. 마이크로나 나노구조 유형의 마이크로 섬유는 개별적이고 소량의 구성성분으로 인해 발생하는 조립문제를 쉽게 해결할 수 있으나 반면에 재료의 고유한 특성의 보존이 문제가 된다.

 

○ 전도도가 높고 조달이 용이한 금속와이어는 섬유 베이스 디바이스에 전통적으로 사용되었으나 산화성, 평범한 수준의 기계적인 강도와 유연성 및 중량문제로 웨어러블 전자기기에 사용에는 제한이 많다. 탄소기반의 마이크로섬유 특히 탄소섬유(CF), 탄소나노튜브섬유(CNTF)와 그래핀섬유(GF)는 뛰어난 기계적 특성, 양호한 전기전도도, 다른 재료와 함께 기능화하거나 복합화의 용이성, 기능성을 축방향으로 대규모로 정렬할 수 있는 가능성을 가지고 있어 금속와이어의 우수한 대안이 되고 있다.

 

○ 본고는 에너지 전환과 저장, 전자장치, 센서, 액추에이터 등으로 응용되는 탄소 마이크로섬유 디바이스의 최신의 제조방법과 활용을 포괄적으로 검토한 것이다. 마이크로 섬유를 기반으로 하는 장치는 웨어러블 광전자공학 등 여러 용도에서 독특한 이점을 가지고 있어 이 분야 연구는 빠르게 진전되어 상당히 양호한 결과가 얻어지고 있으나 이들 장치를 넓은 범위에 걸쳐 실제 사용에는 아직 연구가 더욱 요망되고 있다.

 

○ 국내에서도 탄소기반의 마이크로섬유의 개발이 활발하게 수행되고 있어 그 결과가 기대되고 있다. 한국전기연구원의 연구팀은 최근 의류형태의 웨어러블 디바이스에 필수적인 ‘유연 고전도성 섬유’를 제조할 수 있는 고전도성 페이스트(섬유방사도프) 제조기술 및 탄소나노튜브와 은나노와이어의 재배열을 통해 전기전도도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 기술을 개발하고 그 결과를 보고하고 있다.

 

저자

Gengzhi Sun, Xuewan Wang, Peng Chen

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2015

권(호)

18(4)

잡지명

Materials Today

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

215~226

분석자

이*옹

분석물

• 탄소재료를 사용하는 마이크로섬유 디바이스.pdf [497,624 byte]

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