다아라 매거진 _ 2018.07

기술뉴스

[Technical News]전자소자의 소멸시점 조절 가능해져

의료용 비롯해 일회성·보안용 전자기기 등에 적용 가능해져

[Technical News]전자소자의 소멸시점 조절 가능해져 - 다아라매거진 기술뉴스
3D 프린터를 이용해 제작된 사라지는 전자소자 모식도 및 실제 사진


반도체 소자는 과거에는 보다 오랫동안 사용될 수 있도록 개발됐던 반면, 최근에는 일정 시간 안정적으로 동작한 후에 완전히 소멸 및 분해되도록 연구되고 있다. 이와 같은 ‘사라지는 전자소자’는 인체 삽입형 의료기기, 일회용품, 보안용 전자제품 등 여러 분야에 적용될 것으로 기대돼 주목받고 있다.

한국연구재단은 최성진 교수(국민대학교), 김성호 교수(세종대학교) 연구팀이 3D 프린터를 이용해 소멸 및 분해 시간을 정확히 조절할 수 있는 반도체 소자를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.

연구팀은 사용자가 원하는 시점에 완전히 소멸 및 분해될 수 있도록 전자소자를 제작하는 방법을 개발해, 사라지는 전자소자의 실제 상용화에 크게 기여했다.

연구팀은 3D 프린터를 이용해 물에 잘 녹는 폴리비닐알코올(PVA)을 전자소자의 기판으로 출력하고, 그 위에 반도체성 탄소나노튜브로 이루어진 전자소자를 제작했다. 폴리비닐알코올 기판이 물에 녹으면 전자소자로서의 기능이 상실되고 손쉽게 소멸된다.

특히 기판의 밀도와 크기를 3D 프린터로 높여주면 전자소자가 소멸되기까지의 시간이 길어지므로, 손쉽고 정확하게 분해 시점을 조절할 수 있다.

최성진 교수는 “이 연구는 3D 프린트를 이용해 사용자의 의도에 따라 소멸 및 분해시점이 조절되는 전자소자를 개발한 것”이라며 “회수가 필요하지 않은 의료용, 일회용 및 보안용 전자기기 등에 적용될 수 있을 것으로 기대된다”고 연구의 의의를 설명했다.

연구진에 따르면, 사라지는 전자소자의 개발을 통해 얻은 기반 기술을 향후 인체삽입을 위한 의료용 전자기기에 적용한다면, 기존 인체삽입용 전자기기의 최대 단점인 삽입된 기기를 제거하기 위한 2차 수술로부터 오는 환자의 심리적, 경제적, 물리적 부담이라는 문제를 효과적으로 해결할 수 있을 것으로 예상된다.

특히 이 연구에서 사용한 3D 프린터는 자유로운 디자인이 가능하기 때문에 향후 사라지는 전자소자 제작 시 개인 맞춤형, 인체삽입형 의료기기에 적용 가능할 것이며, 차세대 헬스 케어 기술 선점을 위한 돌파구로도 활용될 것임을 기대한다.

또한, 사라지는 전자소자의 개발을 통해 얻은 기반 기술을 일회성 제품 제작에 적용한다면, 습기 혹은 빗물에 의해 쉽게 용해 가능하기 때문에 기존 일회성 제품의 소각이나 매립에 따른 환경호르몬 누출, 폐기물의 불완전 연소에 의한 대기오염 등과 같은 심각한 환경오염의 문제를 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대한다. 더불어 개발된 제작 방식을 활용해 보안용 칩 및 메모리에 적용한다면, 향후 군사 및 상업 목적의 다양한 응용에 적용 가능할 것으로 예상된다.

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