한국전기연구원(KERI)은 설승권 책임연구원팀이 전기가 통하는 잉크로 수백nm(나노미터·1nm=10억 분의 1m) 크기의 3차원 전자회로를 인쇄할 수 있는 기술을 개발했다고 12일 밝혔다.

최근 웨어러블 전자기기가 발달하며 여기 들어가는 전자회로 역시 유연한 기판 위에 집적화하려는 연구가 세계적으로 활발하다.

이런 연구의 하나로, 연구진은 기존 2차원(2D) 전자회로를 3차원(3D)으로 인쇄해 집적도를 높이기로 했다.

설승권 연구원은 이날 정부과천청사에서 열린 브리핑에서 "'아이언맨 수트' 제작을 예로 들겠다"며 "기존 3D 프린팅 기술로는 수트 몸체를 만드는 것에 그쳤지만, 이번 연구 결과를 적용하면, 수트에 들어가는 전자부품까지 인쇄가 가능해진다"고 설명했다.

연구진은 3D 프린팅으로 회로를 찍어내는 잉크부터 개발했다. 소재는 탄소나노튜브와 은 나노입자를 선택했다.

이어 이 잉크로 다양한 3차원 형상을 인쇄하는 독창적인 방법도 고안했다. 잉크의 표면 장력을 이용해 펜으로 글씨를 쓰듯 인쇄하는 것이다. 보통 프린팅 기술에는 잉크를 뿌리기 위해 압력을 가해야 하는데, 이 과정이 필요 없다.

설 연구원은 "이번에 개발한 전자잉크와 프린팅 기술을 적용해 전기가 흐르는 미세한 3차원 구조를 제작할 수 있음을 확인했다"며 "특히 콘택트렌즈 위에도 3D 패턴을 새길 수 있었는데, 이는 혈당 등을 진단하는 '스마트 콘택트렌즈'를 제작에 이용할 수 있음을 시사한다"고 전했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 'ACS 어플라이드 머티리얼즈 앤 인터페이스'(ACS Applied Materials & Interfaces) 5월 25일 자와 'ACS 나노'(ACS Nano) 작년 8월 26일 자에 나뉘어 실렸다.

전기연구원은 개발한 전자잉크와 프린팅 기법을 국내 기업인 ㈜대건테크에 지난 8일 기술 이전했다.

전기연구원은 "기술이전 뒤에도 지속적인 기술지원을 통해 전자회로나 소자를 인쇄할 수 있는 3D 프린터의 상용화를 뒷받침하겠다"며 "정부(미래창조과학부-산업통상자원부)가 '3D 프린팅 전략기술 로드맵'을 수립하며 2025년까지 세계 3위권 3D 전자부품 제조기업을 확보한다는 목표를 세웠는데, 이에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 전했다.