KAIST, 신소재 전자섬유 개발…"맞춤형 전투복 훈련 시대"

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 군인이 포함된 국내 연구진이 전투원 개개인의 특성과 전투 국면을 반영할 수 있는 전자섬유 플랫폼을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 스티브 박 교수팀이 섬유 위에 전자회로를 그려 넣는 기술을 통해 유연하면서도 착용성이 높은 전자섬유(E-textile) 플랫폼을 개발했다고 25일 밝혔다.

이 웨어러블 전자섬유 플랫폼은 '직접 잉크 쓰기(Direct Ink Writing·DIW)' 3D 프린팅이라는 적층방식의 기술을 활용해 제조방식이 복잡하고 개인별 맞춤형 제작에 어려움이 있던 기존 전자섬유의 한계를 극복했다.

이 기술은 센서와 전극기능을 하는 특수 잉크를 섬유기판 위에 원하는 패턴으로 직접 분사해 인쇄, 복잡한 마스크 제작 과정 없이도 다양한 디자인을 유연하게 구현할 수 있다. 이로 수십만 명에 달하는 군 병력에 손쉽게 보급할 수 있는 효과적인 기술로 기대된다.

기술의 핵심은 신소재공학적 설계에 기반한 고성능 기능성 잉크로 연구팀은 유연성을 가진 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고분자와 전도성을 부여하는 다중 벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 조합해 최대 102% 늘어나면서도 1만 번의 반복적인 테스트에서도 안정적인 성능을 유지하는 인장/굽힘 센서 잉크를 개발했다.

이는 전투원의 격렬한 움직임 속에서도 정확한 데이터를 꾸준히 얻을 수 있다는 의미다.

또 은(Ag) 플레이크와 단단한 폴리스티렌(Polystyrene) 고분자를 조합한 전극잉크를 개발, 섬유 속으로 잉크가 스며드는 정도를 정밀하게 제어해 섬유의 양면 또는 다층구조를 효과적으로 연결시켜 센서와 전극이 집적된 다층구조의 웨어러블 전자 시스템을 제작했다.

연구팀은 실제 인체 움직임 모니터링 실험을 통해 개발된 플랫폼의 성능을 입증했다. 이번 연구는 최첨단 신소재 기술이 국방 분야 첨단화에 기여할 수 있음을 보여주는 중요한 사례로 육군 소령인 KAIST 신소재공학과 박규순 박사과정이 참여했다.

박 소령은 "해당 연구는 병과/직책별, 전투의 유형에 따른 맞춤식 훈련을 제공할 수 있는 원천기술로 우리 장병들의 전투력을 향상하고 생존성을 보장하기 위한 것"이라며 "과학적인 기여와 군 활용성이란 두 마리 토끼를 모두 잡은 사례로 평가받길 기대한다"고 밝혔다.


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