[미디어인천신문 문종권 기자] 인천대학교는 물리학과 박사과정 전준우(사진) 학생 등이 파이로프로틴 기반 전자 섬유를 제작했다고 25일 밝혔다.
이번 연구는 물리학과 박사과정생인 전준우 학생, 학부생인 나덕규(공동 1저자), 최준식(공동 1저자), 이재희 학생 아이디어로 시작됐으며, 전준우(지도교수 김병훈) 학생 지도하에 실험과 논문 작성이 진행됐다.
인천대에 따르면 실크를 고온에서 열처리하게 되면 실크 주 사슬 사이의 수소 결합으로 결정화 돼 있는 베타 시트 구조가 탄소 고리화합물로 변화 하면서 파이로프로틴으로 열전이가 일어난다.
그러나 파이로프로틴을 제작하는 과정 중 필수적으로 필요한 800~2000 ℃ 고온 공정은 많은 시간과 에너지를 소비해야 하는 단점이 있다.
이번 연구에서 마이크로파가 탄소 고리화합물 내 존재하는 파이 공액계에 강하게 흡수되며 이는 곧 줄 발열을 일으킨다는 사실이 확인됐다.
이를 통해 고온 열처리를 하는 대신에 650 ℃ 온도에서 열처리 된 상업용 실크에 마이크로파를 조사하고 시료 표면에 줄 발열을 유발, 10초 이내에 파이로프로틴 기반 전자 섬유를 제작할 수 있다는 것을 파악했다.
또 연구에서 제안된 전자섬유 전기 전도도는 약 102 S/cm로 기존 1000 ℃ 이상에서 만들어진 파이로프로틴 기반 전자섬유와 비슷한 성능을 보이는 것을 관찰, 구부림이나 바느질에도 전기적 특성이 변하지 않고 섬유로 사용되기 적합하다는 사실도 밝혀냈다.
인천대 관계자는 "이 연구는 재료공학 분야 국제 학술지인 ACS 응용물질 및 계면에 ‘Commercial Silk-Based Electronic Yarns Fabricated Using Microwave Irradiation’ 제목으로 게재됐다"고 밝혔다.
