웨어러블 헬스케어, 디지털 인터페이스, 스마트 의류 등 차세대 기술을 구현하기 위해서는 신축성, 내구성, 전도성을 동시에 갖춘 섬유형 전극 개발이 필수적이다. 그러나 기존의 섬유형 전극은 딱딱한 전도성 필러나 금속 와이어 기반 구조로 인해 신체의 움직임에 따른 반복적인 변형에 취약했고, 전기적 특성이 쉽게 바뀌거나 파손되는 한계가 있었다. 한편 액체금속 기반 섬유는 뛰어난 전도성과 신축성을 갖췄지만, 누액 문제와 기계적 안정성 부족, 공정의 제약으로 실제 의류에 통합하기 어려웠다.

서울대학교 첨단융합학부 박성준 교수(의과대학 겸무) 연구팀은 기존 액체금속 기반 섬유가 가지고 있던 누액, 내구성 부족, 전도도 저하 같은 구조적 문제를 계층적 이중 구조 설계를 통해 해결하면서 기존 섬유형 전극이 갖고 있던 문제를 해결하기 위한 실마리를 제공하고 있다.

연구팀은 실제 사람의 몸 위에 회로와 인터페이스를 배치하고, 옷을 입는 방식으로 일상 속에서 컴퓨터와 상호작용할 수 있는 환경을 떠올렸다. 기존에는 전자소자들이 옷과 따로 노는 방식이 많았지만, 이제는 섬유 그 자체가 전자기기의 일부가 되는 시대로의 전환이라는 설명이다.

이번 연구를 주도한 박성준 교수를 만나 이번 연구의 성과와 전도성 섬유를 통해 이뤄질 의류 중심의 웨어러블 컴퓨팅 환경의 미래에 대한 이야기를 나눴다.

전기적 안정성과 기계적 내구성 확보