피부 같은 '스마트폰' 나오나…서울대 연구진 파스형 전자기판 개발

영화 '토탈리콜 2012'에서 주인공 퀘이드는 손바닥으로 통화를 한다.

2012년 개봉한 영화 ‘토탈리콜 2012’에서 주인공 퀘이드는 ‘손바닥’으로 통화를 한다. 전화기 칩이 이식되어 있는 손바닥을 유리에 갖다 대면 유리에 동영상 화면이 뜨면서 화상 통화가 시작된다.

영화에서처럼 ‘손바닥 통화’를 할 수 있는 기술의 단초가 국내 연구진에 의해 제공됐다. 서울대 전기정보공학부 홍용택 교수팀(변정환, 이병문 연구원)은 신체에 부착돼 신체 모양대로 자유자재로 움직이는 전자기판(PCB·Printed Circuit Board)을 최근 개발해냈다. 영화에서는 손바닥 안에 칩을 삽입하지만 홍 교수팀의 기술은 칩이 내장된 매우 얇은 기판을 파스처럼 손바닥에 붙이는 방식이다. 여기에 어떤 칩을 넣느냐에 따라 이 ‘파스형 전자기판’의 활용도는 무궁무진해진다.

서울대 전기정보공학부 홍용택 교수. [사진 서울대]

기존에도 파스 안에 칩을 내장해 피부에 붙이는 기술은 있었다. 병원에서 맥박을 재기 위해 환자의 몸에 붙이는 파스형 맥박 측정기 등이 그 예다. 하지만 기판 소재가 딱딱하고 거칠어 손바닥이나 팔목처럼 움직임이 많고 둥근 신체 부분에서는 활용하기 어려웠다. 또 피부에 완벽히 밀착되지 않아 신체 정보가 부정확하게 측정되기도 했다.

한계를 극복하기 위해 홍 교수팀은 먼저 50㎛(마이크로미터, 1㎛는 100만분의 1m) 두께의 아주 얇으면서도 유연한 기판을 먼저 만들었다. 기판 내부에 탄성력이 높은 플라스틱 물질을 삽입하는 기술을 활용했다. 이를 바탕으로 기판 내부에 칩들을 배열한 뒤 배선이 칩과 떨어지지 않도록 하는 접착 기술을 만들었다. 그 결과 기판을 잡아당겨도 칩은 그대로 있고 배선만 늘어나면서 칩 성능에는 손상이 가지 않는 전자기판이 완성됐다.

신기술을 활용해 웨어러블 기기를 구현한 모습. 두번째 줄 가운데가 손목 패치형 LED 시계다. [사진 서울대 공대]

홍 교수팀은 이 기술을 활용해 ‘손목 패치형 LED 시계’ 등 웨어러블 기기를 구동해냈다. 손목에 LED칩과 배터리가 내장된 기판을 붙이면 칩에 불이 들어오면서 시간을 알려주는 방식이다. 홍 교수는 “이번에 개발된 전자기판은 신체 어느 부분에 붙여도 완벽히 밀착돼 내 피부 같을 뿐 아니라 맥박이나 온도, 혈압 등을 정확하게 체크할 수 있다”며 “앞으로 유연한 디스플레이 개발 기술 등이 더해지면 팔목에 붙이는 ‘파스형 스마트 워치’도 가능해질 것”이라고 말했다. 홍 교수팀의 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 지난 24일 온라인 게재됐다.

윤재영 기자 yun.jaeyeong@joongang.co.kr