중앙대, '3D 프린팅 구조물에 잉크젯 프린팅 가능한 RF 센서' 개발

'랩온어칩(Lab on a Chip)'紙 11월 표지 논문 선정

[서울=뉴시스] 임성준(왼쪽부터) 교수, 박의용 박사과정 학생(사진=중앙대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]김광주 인턴 기자 = 최근 주목받는 3D 프린팅 기술과 관련해 국내 연구진이 다양한 분야에 활용될 수 있는 RF(Radio Frequency) 센서의 활용 기술을 개발했다고 밝혀 눈길을 끈다. RF는 도난 방지 시스템, 동작 감지 센서 등 다양한 분야에서 활용되고 있는 송수신 방식의 센서를 뜻한다.

중앙대학교(총장 박상규)는 전자전기공학부 임성준 교수 연구팀이 '차세대 RF(Radio Frequency) 센서 활용 기술'을 개발했다고 15일 밝혔다.

연구팀이 개발한 기술은 특수한 물질을 활용한 잉크젯 프린팅을 통해 3D 프린팅 구조물 위에 RF 센서를 부착하는 것이다.

이에 대해 중앙대는 "단순 부착을 넘어 RF 센서의 미세 유체 감지력을 기존 대비 10배가량 증가시키는 효과까지 거뒀다는 점에서 향후 3D 프린팅 기술과 RF 소자의 결합이 필요한 생물학·의학 분야 진단기술 발전 등에 활용될 수 있을 것"이라고 기대했다.

앞서 연구의 배경에는 기존 기술의 한계가 있었다. 그간 3D 프린팅 구조물과 RF 소자를 결합하는 미세 유체 소자 제작 시 'SLA(stereolithographic) 3D 프린팅' 방식을 주로 활용했는데, 문제는 SLA 3D 프린팅 사용 시 표면이 거친 3D 프린팅 구조물의 특성 때문에 복잡한 회로를 구성할 수 없다는 것이다.

이에 연구팀은 기존 방식과 달리 SU-8 물질의 잉크젯 프린팅을 활용해 문제를 해결했다. 3D 프린팅 구조물 위에 잉크젯 프린팅을 함으로써 표면의 거칠기를 낮추고 추가 접착층 없이 구조물 위에 RF 구조를 바로 프린팅하는 데 성공한 것이다.

연구팀이 개발한 기술을 적용하면, 3D 프린팅 구조물 표면의 거칠기가 200nm(나노미터)에서 필름 수준인 1.8nm로 감소하는 것으로 확인됐다. 또한, 미세 유체 구조 표면에 RF 소자를 직접 잉크젯 프린팅 할 시 높은 전도성과 더불어 높은 제작 해상도를 유지할 수 있다는 점과 전파의 위상 변화 범위를 기존 대비 10배 증가시킬 수 있다는 점도 밝혔다.

임성준 교수는 "이번에 개발한 기술을 통해 미세유체공학을 기반으로 한 생물학·의학 분야의 진단 기술들을 발전시킬 수 있을 것"이라며 "3D 프린팅 기술과 RF 소자의 결합이 필요한 분야에도 적용될 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부가 주관하는 소재혁신사업과 중견연구자지원사업의 지원을 받았다. 연구 결과는 미세유체역학 및 마이크로 전분석 시스템 분야 국제 학술지 '영국 왕립 화학회 랩온어칩(Royal Society of Chemistry. Lab on a Chip)'에 지난달 21일자로 게재됐으며, 표지 논문으로도 선정됐다.


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