피부처럼 늘었다 줄었다 하는 실리콘 반도체 소자가 만들어졌다.

한국인 연구자들이 주축을 이룬 미국 일리노이대학 연구팀은 27일 “구부리거나 잡아 늘릴 수 있는 단결정 실리콘 집적회로(사진)를 개발했다”며 “트랜지스터, 증폭기, 논리소자로 쓸 수 있는 이 소자는 기존 실리콘 반도체의 성능을 거의 똑같이 수행할 수 있다”고 밝혔다. 휘는 전자소자는 여럿 개발됐으나, 피부 같은 신축성을 갖춘 전자소자는 처음이다.

이 연구엔 안종현 성균관대 신소재공학부 교수, 김대형 미국 일리노이대 박사과정, 최원묵 삼성종합기술원 박사가 제1공동저자로 참여했으며, 연구 결과는 과학저널 <사이언스> 온라인판 27일치에 발표됐다.

연구팀은 1㎜ 미만 두께의 투명 고무 기판 위에다 매우 얇은 실리콘 박막을 붙인 뒤 집적회로를 구현했다. 깨지기 쉬운 규소 성분의 실리콘이 잡아 늘리거나 휘어도 부서지지 않게 하려고, 1㎜ 미만 두께의 기존 실리콘 웨이퍼를 100나노미터(㎚·10억분의 1m) 두께의 박막으로 잘라 썼다. 박막엔 다시 얇은 고무 막을 입혔다.

연구팀은 이 새로운 소자가 사람 피부를 흉내낸 인공 전자피부나, 휘거나 접히는 디스플레이를 만드는 데 필수적인 트랜지스터로 활용될 수 있으리라 기대했다. 또 몸에 붙이고 다니는 건강기록장치나 수술 중에 환자의 몸 상태를 감지하는 ‘스마트 수술장갑’에도 응용될 수 있을 것으로 보인다.

안 교수는 “2006년엔 휘는 실리콘 소자를 만들어 <사이언스>에 발표한 적이 있는데, 요즘엔 잡아 늘릴 수 있는 ‘신축성’이 이 분야의 최대 관심사가 됐다”며 “인공 전자피부 같은 분야에 활용될 가능성이 더 높아졌다”고 말했다. 오철우 기자 cheolwoo@hani.co.kr