[한국미래일보=양예진 대학생 기자]

카이스트 제공

KAIST가 옷에 전자회로를 직접 새겨넣는 ‘전자섬유 플랫폼’을 개발했다. 이 기술은 향후 군 전투복에 적용돼 군인의 움직임과 생체 정보를 실시간으로 파악할 수 있는 길을 열 전망이다. 이번 연구는 KAIST 신소재공학과 스티브 박 교수 연구팀이 주도했다. 연구팀은 섬유 위에 센서와 전극 기능을 갖춘 특수 잉크를 3D 프린팅(직접 잉크 쓰기, DIW) 방식으로 인쇄해 전자회로를 형성했다. 이 방식은 섬유의 유연성을 그대로 유지하면서도 전기적 성능과 내구성을 동시에 확보한 것이 특징이다.

특히 이번 연구에는 현역 육군 소령인 박규순 박사과정생이 제1저자로 참여해 실전 적용성과 군 현장 경험을 더했다. 연구팀이 개발한 센서 잉크는 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고분자와 다중 벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 조합해 최대 102%까지 늘어나며 1만 번 이상의 반복 테스트에서도 안정적인 성능을 유지한다. 이는 전투원의 격렬한 움직임 속에서도 정확한 데이터를 꾸준히 얻을 수 있음을 의미한다.

연구팀은 실제 인체 움직임 모니터링 실험을 통해 플랫폼의 성능을 입증했다. 전자섬유를 옷의 주요 관절 부위(어깨, 팔꿈치, 무릎)에 프린팅해 달리기, 팔 벌려 높이뛰기, 팔굽혀 펴기 등 다양한 운동 시의 움직임과 자세 변화를 실시간으로 측정했다. 또 스마트 마스크를 활용해 호흡 패턴을 모니터링하거나 장갑에 여러 센서와 전극을 프린팅해 기계학습 기반 물체 인식, 복합 촉감 정보 인지 등 다양한 응용 가능성도 시연했다.

이 기술은 기존 전자섬유 제작 방식의 복잡성과 맞춤형 제작의 한계를 극복해 수십만 명의 군 병력에 경제적으로 보급할 수 있는 장점이 있다. 또한 병과·직책별, 전투 유형별 맞춤식 훈련 제공 등 군 장병의 전투력과 생존율 향상에 기여할 것으로 기대된다. 

스티브 박 교수는 “이번 기술은 국방뿐 아니라 스마트 헬스케어, 스포츠웨어 등 다양한 분야에 활용될 수 있다”며 “섬유 기반 전자 소자의 대중화에 기여할 것”이라고 밝혔다. 한편 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘npj Flexible Electronics’ 2025년 5월 27일자에 게재됐다.