한국연구재단은 30일 이종호 광주과학기술원(GIST) 연구팀이 스스로 휘거나 모양이 변하는 자가 변형 필름 기술을 구현했다고 밝혔다.

현재 제시되는 플렉서블(유연) 전자기기는 외부 힘에 따라 수동적인 변형을 고려해 설계한다.

전자기기 자체의 능동적인 움직임을 위한 연구 성과는 아직 많지 않다.

▲ 위쪽은 평상시 자가 변형 필름(왼쪽)이 열에 의한 형상 기억 합금 수축으로 펼쳐진 모습. 아래쪽은 자가 변형 필름을 부분적으로 확대한 모습이다.

연구팀은 전기로 동작하는 형상 기억 합금을 활용해 자가 변형 필름을 만들었다.

필름은 약 250㎛(마이크로미터)다.

머리카락 한 가닥 지름이 50∼70㎛ 정도인 것과 비교하면 매우 얇은 규모다.

이 때문에 전자기기에 가해지는 변형은 최소화할 수 있다.

▲ 다양한 형태의 자가 변형 필름

이 형상 기억 합금은 열을 가하면 수축한다.

형상 기억 합금 특성과 필름 탄성을 이용해 굽혔다 펴지는 양방향 동작이 모두 가능하다.

전류에 따라 휘어지는 정도를 제어할 수도 있다.

합금을 고정하는 블록 배열과 필름 기판 디자인 요소에 따라 다양한 모양으로 만들 수 있다고 연구팀은 설명했다.

▲ 자가 변형 LED 디스플레이의 동작 과정

이종호 교수는 "콘텐츠에 따라 형상이 변하는 디스플레이나 스스로 말렸다가 펼쳐지는 태양전지 등에 활용할 수 있을 것"이라며 "필름 형태의 소프트 로봇 제작에도 도움이 될 것으로 전망한다"고 말했다.

연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구)·광주과학기술원 GRI(GIST 연구원)·GIST-Caltech 사업 지원으로 수행했다.

성과를 담은 논문은 로봇연구 분야 국제 학술지 '소프트 로보틱스'(Soft Robotics) 23일 자에 실렸다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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