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고려대 '능동 제어 가능한 주문형 자가소멸 전자 시스템' 연구

등록 2021.12.09 14:18:18

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기사내용 요약

"전자 제품을 친환경적으로 처분하는 데 응용할 수 있는 기반 기술"

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[서울=뉴시스] 교신저자 황석원(왼쪽부터) 교수, 제1저자 신정웅씨(사진=고려대 제공)  *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]김광주 인턴 기자 = 고려대학교(총장 정진택)는 KU-KIST 융합대학원 황석원 교수팀이 공동연구를 통해 자연에서 유래한 물질인 유기산과 탄산염을 이용해 '사용자가 능동적으로 자가소멸 시킬 수 있는 전자 시스템'에 관한 연구를 진행했다고 9일 밝혔다.

공동연구는 삼성서울병원팀, 순천향대학교와 진행됐으며 연구 결과는 세계적 학술지 'ACS Nano'에 지난달 29일 온라인 게재됐다. 고려대는 이번 연구 결과로 개발된 기반 기술이 "향후 보안 수준이 높은 군, 정부 기밀 사항과 관련된 통신 및 데이터 보안 시스템에 적용될 수 있을 것"이라고 기대했다.

황 교수팀이 진행한 연구에 따르면, 인체와 환경에 무해한 반응물과 생성물로 생체 친화적인 자가 소멸 방식의 전자 시스템을 구현했다.

구체적으로, 수용액 상에서 유기산의 일종인 시트르산과 탄산 수소 소듐이 만나면 폭발적인 가스 생성 반응이 일어난다는 점에 착안했다. 이를 유연한 전자 소자의 고분자 기판과 미세유체 시스템에 적용해 물 자극으로 신속하게 소멸하는 형태를 다양하게 입증했다는 것이다.

그간 열, 빛, 전기, 용매 등 다수의 유도 자극을 통해 전자 소자를 소멸시키는 자극형 자가소멸 시스템이 나왔다. 그런데 이러한 방식은 전자 소자들을 빠르게 소멸시킬 수 있지만, 기본 반응물 또는 생성물들에 독성이 있기 때문에 소멸 전후로 환경오염, 인체 유해성이라는 단점이 있었다.

이에 반해, 이번 연구는 전자 소자를 보안 위협 등의 상황에서 Kill Switch, Boeing Black과 같이 1분 내로 신속하게 제거하거나, 전자 폐기물을 발생시키지 않는 친환경적인 전자 제품의 처분 방식으로 응용할 수 있는 기반 기술을 개발했다.

또한 볼 밀(ball mill)을 도입한 기계적인 물성 조절 연구를 통해 유기산과 탄산염 입자들을 수 마이크로미터(μm) 크기 내로 분쇄해 미세하게 만들어 유연/신축 상질의 고분자들과 균일하게 혼합할 수 있어, 다양한 기판 제작이 가능하다.

이를 기반으로 여러 전자 소자들을 이 복합체 기판 위에 집적화하는 기술을 통해 전자 시스템들을 구성했으며, 안정적으로 동작하는 성능을 확인했다. 또, 소멸을 유발하는 화합물의 생체 적합도 실험을 통해 염증 유발 및 조직 손상도가 대조군에 비해 조직학적으로, 면역학적으로 특이점이 발견되지 않아 유발 물질의 생물학적 안정성을 확인했다.

황석원 교수는 "이번 연구결과는 완전한 생분해성, 생체 친화성 소재로 능동 제어 가능한 주문형 자가소멸 시스템을 구현하였다"며 이"를 통해 현재 큰 사회적 문제가 되는 전자기기 폐기물 처리 같은 환경문제의 해결책으로 제시될 수 있다"고 말했다.


◎공감언론 뉴시스 kj961009@newsis.com

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