기존에는 경험할 수 없었던 기능과 형태를 갖는 전기‧전자부품 및 기기를 제조할 수 있을 것

설승권 한국전기연구원(KERI) 나노융합기술연구센터 책임연구원(스마트 3D프린팅 기술개발 T.F.T 팀장)은 ‘스마트 나노잉크를 활용한 기능성 3차원 구조물 제작 3D프린팅’ 및 3D인쇄전자기술에 대한 연구를 10년 넘게 수행하고 있다. 현재 과학기술연합대학원대학교(UST)에 교수로 재직 중이며 3D프린팅 기반 인쇄전자 분야의 촉망받는 과학기술인으로 산업계와 학계의 주목을 받고 있는 젊은 학자다.

그는 본인의 연구 성과에 대해 “기존에는 경험할 수 없었던 기능과 형태를 갖는 전기‧전자부품 및 기기를 제조할 수 있을 것”이라며 자부심을 드러냈다.

▶그동안 연구원에서 개발한 기술은.

나노기술을 기반으로 한 3D프린팅 기술을 개발하고 있다.

구리, 은, 그래핀, 탄소나노튜브, 전도성고분자, 산화철 등 다양한 기능성 소재들의 3D프린팅용 스마트 나노잉크와 수백nm급의 해상도를 갖는 잉크기반 3D프린팅 기술을 개발했다. 이러한 기술들을 이용하면 3D프린팅 기술만으로 3D구조체는 물론 회로 혹은 센서가 일체화된 전기‧전자부품을 제작할 수 있다. 개발한 스마트 3D프린팅 기술은 기업체에 이전돼 상용화를 추진 중에 있다.

▶이러한 기술들이 우리 삶을 어떻게 변화시킬 수 있는지.

지금까지의 전기‧전자부품은 보드나 박스의 형태를 가지는 것이 일반적이다. 하지만 전기연구원이 개발한 3D프린팅 기술을 이용하면 3D로 인쇄된 부품 내·외부에 회로나 센서를 직접 인쇄해 작고, 가볍고, 유연하면서 다양한 기능의 전기‧전자부품을 제작할 수 있다.

지금까지 없었던 새로운 제조 공법이 탄생하는 것이기 때문에 상용화되면 생산 공장은 물론 일상생활에서도 많은 변화가 기대된다.

▶세계적으로 봤을 때 어느 정도 수준인지.

3D프린팅 기술을 이용해 구조체/회로 일체형의 전기‧전자부품을 제작하는 것을 3D인쇄전자기술이라고 하며 제조 기술의 새로운 패러다임을 제공할 것으로 기대된다.

스마트 나노잉크 및 고정밀 3D프린팅 기술에 대한 결과들은 기술의 우수성을 인정받아 해외 저명 학술지에 다수의 논문이 게재됐고, 국내외 언론에 주목해야 할 기술로 소개되기도 했다.

스마트 나노잉크는 10여종의 고기능성 잉크를 개발해 보유하고 있으며, 특히 수백nm급의 프린팅 기술은 세계 최고 수준으로 인정받고 있다. 세계적으로 기술의 관심도가 높아 2020년 미국재료학회(MRS)에서는 세계적인 석학들과 함께 저희 기술을 기반으로 한 심포지엄을 개최할 예정이다.

▶향후 계획 및 목표는.

현재 연구하고 있는 스마트 3D프린팅 기술을 일상에 적용하기 위한 연구를 이어갈 계획이다. 특히 로봇과 자동차 분야에 접목해보고자 한다. 로봇과 자동차가 고도화되면서 경량, 소형화 및 고기능화를 추구하는 방향으로 발전하고 있다. 스마트 나노잉크 기반 3D프린팅을 이용한 3D인쇄전자기술의 역할도 더욱 커질 것으로 예상되기 때문이다.

▶좌우명이나 인생철학은.

“Wheresoever you go, go with all your heart (어디를 가든 마음을 다해서 가라).”라는 공자님의 말씀을 좋아한다. 특히 연구를 할 때 작은 것에도 관심을 갖고 최선을 다하는 자세는 아주 중요하다. 앞으로도 저 글귀를 마음에 새기고 연구에 정진할 생각이다.

▶박사님에게 전기연구원은 어떤 의미인지.

전기연구원은 제가 머릿속으로만 가지고 있던 3D프린팅 기술을 펼칠 수 있도록 도와주는 든든한 버팀목과 같은 곳이다. 세계 최고의 연구 성과 창출을 통해 연구원과 국가과학기술 발전에 기여하는 것이 목표다.

▶마지막으로 전기신문 독자들에게 하고 싶은 말은.

앞으로 3D프린팅 기술이 우리 삶 곳곳에서 활용되는 것을 보게 될 것이다. 저희도 잉크기반 스마트 3D프린팅 기술의 신속한 상용화를 통해 전기‧전자, 로봇, 자동차, 의료‧바이오 등 다양한 산업에 활용될 수 있도록 노력하겠다. 많은 관심과 응원 부탁드린다.