▲GIST 신소재공학부 윤명한 교수와 인하대학교 화학공학과 심봉섭 교수 공동연구팀이 연구한 (a) 멍게껍질 (b) 멍게껍질에서 추출한 셀룰로오스 (c) 나노화된 셀룰로오스
GIST 제공
국내 연구진이 해양폐기물로 버려지는 '멍게 껍질'에서 섬유를 추출해 친환경 소자를 개발했다.
광주과학기술원(GIST, 총장 임기철)은 21일 "최근 환경 규제 강화 추세에 따라 탄소중립 실현과 생분해 가능한 전자 소재 및 소자 개발에 대한 관심이 높아지고 있다"면서 "신소재공학부 윤명한 교수와 인하대학교(총장 조명우) 화학공학과 심봉섭 교수 공동연구팀이 멍게 껍질에서 추출한 셀룰로오스 나노섬유와 전도성 고분자의 복합화를 통해 '친환경 섬유형 유기 전기화학 트랜지스터'를 개발했다"고 밝혔다.
이어 이번 연구 성과에 대해 "재생 가능하면서 친환경 소재인 멍게껍질로부터 추출된 나노셀룰로오스를 사용함으로써 향후 친환경적인 웨어러블 또는 이식형 섬유 기반 전자기기 및 센서 개발에 중요한 단초를 제공할 것으로 기대된다"고 전했다.
GIST에 따르면, 유기 전기화학 트랜지스터(organic electrochemical transistor, OECT)는 전해질 내에서 구동하는 트랜지스터 중 하나로, 인가된 게이트 전압에 의한 전해질 내 존재하는 이온과 반도체층과의 전기적·전기화학적 반응을 통해 반도체층의 도핑/탈도핑을 유도함으로써 전기적 신호를 스위칭 및 증폭하는 소자이다.
그리고 '섬유형 유기물 전기화학 트랜지스터'는 이온 주입을 통한 신호 증폭, 스위칭이 가능하기 때문에 체내 이식 또는 피부에 부착해 뇌, 심장, 근육 등 다양한 생체전기 신호를 쉽게 검출할 수 있어 헬스케어, 군사 의류, 스포츠웨어 및 패션 아이템 등 다양한 분야에서의 잠재적 활용이 가능하다고 한다.
또한 일반적인 유기 고분자와 달리 금속이나 반도체의 전기적, 자기적, 그리고 광학적 성질을 동시에 갖는 고분자를 의미하는 '전도성 고분자(conductive polymer : 금속 전도체처럼 전기 전도성을 지닌 고분자) 소재의 기계적 및 전기적 특성을 강화하기 위해 각기 다른 장점을 지닌 두 물질을 혼합하는 복합화 방법이 사용되고 있다.
하지만, 두 물질이 서로 잘 혼합되지 않거나 한 물질의 특성을 강화하려고 하면 다른 물질의 성능이 저하되는 문제가 발생한다고 알려져 있다.