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이미정(4기) 장학생, 구부러지거나 빨아도 안정적 작동하는 '전자옷감' 개발

실처럼 짜서 사용할 수 있는 차세대 메모리 소자가 개발됐다.

한국연구재단은 국민대 이미정 교수(4기 장학생)·서울대 황철성 교수
공동연구팀이 알루미늄이 코팅된 실과 탄소섬유를 이용해
'저항변화 메모리' 특성을 갖는 전자옷감을 개발했다고 밝혔다.
저항변화 메모리는 물질의 저항 차이를 이용해 정보를 저장하는
메모리이다. 3차원 구조 메모리 소자 제작이 가능하고 전원이 꺼져도
저장된 정보가 유지돼 플래시 메모리를 대체할 차세대 소자로
주목받고 있다. 연구팀은 알루미늄 실과 탄소섬유만으로 저항변화
(전압을 걸었을 때 저항값이 급격히 변화하면서 절연체와 전도체의
특성이 번갈아 나타나는 형상)를 만드는 데 성공했다.

기존에는 저항변화 메모리를 만들기 위해 금속-절연체-금속의 3층 구조로 된 전자소자를 구현해야 했다.
분석 결과, 알루미늄 표면의 자연산화막과 탄소섬유가 접촉한 면에서 '산화-환원 반응'으로 산소의 빈자리가
반복적으로 생겨났다 사라지면서 저항변화 현상이 일어나는 것으로 나타났다. 연구팀이 개발한 전자옷감은
구부러지거나 뒤틀려도, 세탁 시에도 안정적으로 작동했다.

실처럼 짜는 전자 옷감 <한국연구재단 제공>

기존 입는 전자소자와 달리 옷감 위에 부착하는 방식이 아니라 옷감 그 자체로 돼 있어 이질감을 느끼지 않고
착용할 수 있고, 섬유산업에서 사용하는 장비를 그대로 활용해 대면적 대량생산도 가능하다.
박막소자·플렉서블 소자 등 다양한 메모리 소자와 웨어러블 기기·스마트 패션 등 분야에 적용할 수
있을 것으로 기대된다.

이번 연구는 미래창조과학부·한국연구재단 기초연구사업(개인연구), 기초연구사업 융합연구선도연구센터
(CRC), 글로벌연구실지원사업 등의 지원을 받았다. 연구 성과는 국제 학술지
'어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈'(Advanced Functional Materials) '17.2.28일 자에 실렸다.

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