근거리 전기 수력학 및 전사 프린팅 방법을 이용해 3차원 형상의 미세회로 패턴을 형성하는 전극 시스템이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

전남대학교(총장 정병석) 공과대학 고분자 융합소재공학부 박종진 교수 연구팀은 낮은 열 에너지 조건 하에서 전사 프린팅을 진행, 준 은나노 결정 (quasi-crystal electrode)을 형성하는 전도성 패턴 제작 시스템을 개발했다고 13일 밝혔다.

이번 연구는 교육부, 산업통상자원부 및 전남대학교의 지원을 받아 진행됐으며 석사과정 1년 차 박성웅 학생이 1저자로 참여했다. 연구 결과는 2월 9일(목)자 국제 학술지인 ‘ADVANCED ELECTRONIC MATERIALS’의 ‘Back Cover’ 논문으로 출판됐다.

*논문 원제: Fabrication of a Quasicrystal Electrode at a Low Processing Temperature via Electrohydrodynamic and Transfer Printing for Using Multifunctional Electronics

이번 연구에서 개발한 근거리 전기 수력학 프린팅 (electro-hydrodynamic narrow nozzle substrate distance, e-NDP)은 잉크의 토출량과 노즐에 걸리는 전압으로 인한 전자가 기판 아래에 위치한 그라운드 (ground, GNR) 까지 움직이는 원리이다. 이는 기존 전기수력학 프린팅 (electro-hydrodynamic jetting, e-jet) 과는 달리 노즐에서 기판 사이의 거리를 100 um 이하로 매우 가깝게 함으로써 가요성(휘는 성질) 유기 절연 기판 상에서도 적용할 수 있도록 기판 선택의 스펙트럼을 넓혔다.

뿐만 아니라, 전사되어진 패턴 전극은 잔존한 점착력을 이용, 3차원 구조체에 사용자가 원하는 대로 회로를 배치하거나, 끊어진 선 부분을 이어 주는 형태로 적용 가능하다.

이와 같은 전극 형성 기술은 2차원 상에서 제작한 회로를 점착 기판에 전사시킴으로써 3차원 구조체에 자유자재로 탈부착이 가능해 3차원 프린팅에서 차별화된 경쟁력과 실용성을 확보할 것으로 전망된다.

광주/정용균 기자 jyk0092@wdbs.co.kr        광주정용균 기자의 다른 기사 보기