성균관대 연구팀, 차세대 친환경 전통 한지 개발…”전자 소자 구현”

김한기 성균관대 신소재공학부 교수(왼쪽부터), 김종웅 성균관대 반도체융합공학과 교수, 신학 성균관대 미술학과 교수. /성균관대

성균관대학교가 한지와 맥신을 결합한 새로운 개념의 기능성 한지를 개발했다고 24일 밝혔다.

성균관대에 따르면 이번 연구 결과는 김한기 성균관대 신소재공학부 교수와 김종웅 성균관대 반도체융합공학과 교수, 신학 성균관대 미술학과 교수의 공동연구를 통해 한국 전통 종이인 한지에 2차원 나노물질 맥신을 코팅해 내구성과 전도성이 뛰어난 유연 종이 전자 소자를 구현하는 데 성공했다. 또 전통 한지의 문화적 가치를 신소재 기술과 융합한 사례로 공학과 예술의 융합 가능성을 제시했다.

한지는 고유의 셀룰로오스 구조로 다양한 나노 신소재를 결합할 수 있는 잠재력을 지니고 있지만, 기존의 한지에 나노물질을 코팅하는 과정에서는 찢어지는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 연구팀은 용액의 영향을 줄일 수 있는 스프레이 코팅법을 적용해 한지에 맥신을 성공적으로 코팅했다.

새로 개발한 기능성 한지의 다양한 응용분야. /성균관대

새로 개발된 한지는 뛰어난 내구성, 저저항, 유연성을 가져 종이 전자 소자(Paper Electronics) 기술에 응용될 수 있다. 이에 따라 스마트 패키징, 웨어러블 센서, 한옥용 종이 전자 소자 등 다양한 분야에 활용될 가능성이 높다.

김 교수는 “기존에 종이로만 사용되던 한지를 2차원 신소재 맥신으로 코팅해 발열 소자, 온도 센서, 슈퍼캐패시터 등 다양한 기능성 전자 소자를 구현할 수 있음을 입증했다”며 “차세대 친환경 종이 전자 소자 개발에 전통 한지가 중요한 역할을 할 것”이라고 말했다.