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옷을 디스플레이로 만들 수 있는 '스마트 섬유' 탄생

중국 푸단 대학교 펑후이성 교수팀이 네이처에 공개한 스마트 섬유 기술

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전도성을 가진 투명섬유와 발광섬유를 직조해 만든 디스플레이

옷처럼 입는 ‘디스플레이’로 정보를 조회하고, 메시지를 주고받고, 실시간 내비게이션 등 기능을 구현하는 섬유가 있다? 최근 중국 푸단 대학교 펑후이성 교수팀은 과학저널 네이처(Nature)지에 이른바 '스마트 섬유(Smart Textile)'라는 이름의 기술을 공개했다.


전자섬유는 섬유의 고유한 특성을 유지하면서 전기적 특성을 가진 웨어러블용 전자소재다. 현재 웨어러블 기술은 일반 천에 센서 같은 딱딱한 전자소자를 붙이거나 전도성 섬유로 전자소자를 연결하는 수준에 머물고 있다. 옷을 구기거나 세탁할 때 고장이 나거나 성능이 떨어지는 문제가 있다.

그러나 연구팀은 전도성을 가진 투명한 섬유와 발광성을 가진 섬유 자체를 개발했다. 발광 활성 재료가 들어간 고분자 복합 섬유와 전도성이 있는 투명한 고분자겔형 섬유를 만든 다음, 이 섬유들을 통해 섬유를 짜는 과정 중 씨실(가로)과 날실(세로)을 엮어 전기 발광점을 형성하고, 전기회로를 효과적으로 통제해 직물형 디스플레이를 만들어냈다.


물론 현재까지 디스플레이로 활용할 수 있는 천은 개발되어 왔지만, 모두 천을 착용했을 때나 세탁하면 변형에 견딜 수 없었다. 그러나 이번에 새로 개발한 섬유는 세척과 건조는 100회 정도, 구부리거나 늘리는 것은 1000번 정도 가능해 상당한 내구성을 갖추고 있는 것으로 파악된다.

입는 옷 자체를 디스플레이로 활용해 커뮤니케이션 수단으로...

연구팀이 개발한 발광성 섬유는 외관상으론 생활 속에서 흔히 볼 수 있는 실과 유사하지만, 전기가 흐르면 밝은 빛을 낸다. 연구팀은 편직 설비를 이용해 길이 6m, 폭 25cm에 약 50만 개의 픽셀을 포함한 디스플레이를 만들어냈다.


이 전자섬유를 오토바이 운전자의 팔목에 옷감처럼 감아 내비게이션 화면으로 활용하거나 스마트폰과 연결해 메시지도 보낼 수 있다. 물론 바람도 잘 통하기 때문에 아예 옷 전체를 만들어 입을 수도 있다.

연구팀은 이 전자섬유에 손을 갖다대면 촉감에 반응해 글자가 입력되는 키보드 기술도 개발했다. 옷소매에 펼쳐진 디스플레이에 손을 대면 글자가 입력되는 방식이다.


연구팀은 이번 개발이 커뮤니케이션 혁신을 위해 목소리와 대화에 어려움을 겪는 사람에게 자기 표현을 돕는 수단이 될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 앞으로 스마트 섬유가 실제 어떤 모습으로 상용화가 될지 계속 지켜보기 바란다. 

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