사진 설명=고려대 전자·기계융합공학과 김웅 박사과정(제1저자), 이원석 BK 연구교수(제1저자), 박진성 교수(교신저자), 고려대 기계공학부 최현성 박사(제1저자), 나성수 교수(교신저자) / 이상 왼쪽부터

고려대학교 공과대학(학장 김용찬) 기계공학부 나성수 교수와 전자·기계융합공학과 박진성 교수 공동연구팀이 마이크로 와이어(풀 실, Micro glue thread; μGT)를 생성하는 쉽고 빠른 방식을 개발했다.

지금까지 마이크로 와이어는 장비를 이용해 빠르게 생성하는 방식이 주로 사용됐는데, 이는 직진성이 떨어질 뿐만 아니라 다양한 소재나 특성을 가진 마이크로 와이어를 만들기 위해 복잡한 과정을 거쳐야 해서 단점이 노출됐다.

이에 공동연구팀은 생체모사 기술의 일환으로 거미가 거미줄을 만들어내는 과정과 어린 시절 한 번쯤 경험했을 법한 풀을 이용한 놀이에 착안해 ‘손가락 표면에 풀을 바르고 손가락을 붙였다 뗐다’ 하는 단순한 동작을 통해 간편하게 마이크로 와이어를 생성하는 방법을 제시했다.

공동연구팀이 인장력 테스트, 용해도, 성분 분석, 접착력 분석, 현미경 분석 등 여러 실험들과 동역학 시뮬레이션을 통해 생성된 마이크로 와이어의 전반적인 특성에 대해 분석하고 원인을 규명한 결과, 마이크로 와이어는 강한 기계적 강성도(~50Gpa)를 가지면서 에탄올을 이용해 마이크로 와이어 두께 조절이 가능함을 확인했다.

이후 최종적으로 마이크로 와이어에 환원 그래핀 옥사이드를 혼합하여 전도성 마이크로 와이어의 생성에 성공했고, 이를 이용해 이산화질소 가스 검출 센서 플랫폼, 습도 센서로 활용될 가능성을 열었다.

이처럼 이번에 개발된 마이크로 와이어는 강한 기계적 강성도를 보유해 다양한 나노입자와의 혼합을 통한 다양한 성질을 가질 수 있기에 추후 여러 가지 응용실험들이 가능할 전망이다.
 
한국연구재단의 기초연구사업 중견연구(전략과제, 보호·육성분야), 바이오·의료기술개발사업 및 한국환경산업기술원의 환경기술개발사업 지원으로 수행된 이 연구는 센서 분야 최고 권위지 중 하나인 ACS Sensors (Impact factor: 7.333. 분석화학 분야 상위 3위, 3.48%) 6월 23일자에 실렸다. / 공과대학신문