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정병용 씨가 연구한 논문 ‘회복력을 갖는 유연한 전극을 위한 높은 전도성을 갖는 자가 치유 레늄-THF고분자 복합체’는 전도성이 높은 자가 치유 고분자를 합성했을 뿐만 아니라 전도성 자가 치유 고분자를 통해 단선된 회로의 자가 접합이나, 접이식 전극 손상을 최소화하는 방법을 고안해냈다.

최근 접이식 전기 장치 및 웨어러블 기기에 접이식 전극이 많이 사용되는 가운데 보통 유연한 기판 위에 금속 전극을 코팅한 전극이 대부분 사용되며, 전극이 여러 차례 반복되는 기계적인 힘으로 금속 표면이 손상돼 전기 전도 효율이 떨어지고, 전자 장치의 결함을 발생시키는 주요 원인이 되기도 한다.

이번 연구를 통해 새롭게 합성한 전도성 자가 치유 고분자는 레늄산화물과 poly(THF) (ReOx-PTHF)의 복합체로 구성돼 있으며, 상온에서 특정 레늄 산화물 전구체를 THF에 녹이기만 하는 방법으로 매우 쉽게 합성이 가능하고, 이러한 전도성 자가 치유 고분자는 어떠한 표면에도 손쉽게 코팅이 가능해 유연한 금속 전극 위에 도포가 가능하다.

또한, 유연한 금속 전극 위에 ReOx-PTHF 복합체가 도포된 전극은 10,000회 이상의 굽힘에도 원활한 전도성 유지를 확인했으며, 산 및 염기를 비롯해 인체에서 발생하는 땀, 수분에도 강한 내성을 가져 웨어러블 기기에도 적용이 가능하다는 점을 소개해 다양한 반도체 소자 및 전자기기에 산업적 파급효과가 기대되고 있다.

한편, 정병용 씨는 학부 3학년 때부터 화학과 윤석민 교수 지도를 받아 학부 연구생으로 연구에 참여해 왔으며, 지속적인 연구를 통해 석사 과정 2년차 임에도 불구하고 화학 분야에서 주목할 만한 성과를 거두었다./박해정 기자