전남대 박종진 교수 연구팀, '3D프린팅용 전도성 필라멘트’소재 개발

전도성 필라멘트 3D프린팅 첨성대 구조

[아시아경제 노해섭 기자]인쇄 중 노즐막힘(nozzle clogging) 문제를 해결한 첨단 복합 소재가 전남대학교 연구진에 의해 개발됐다.

전남대학교 공과대학 고분자융합소재공학부 박종진 교수 연구팀은 유기 은 고분자 착체 기반으로 3D 프린팅 후 환원공정에 의해 전기적 특성을 나타내는 3D 프린터용 전도성 필라멘트 소재를 개발, 최근 학계에 보고했다. 이 연구결과는 국제학술지 ‘ADVANCED MATERIALS TECHNOLOGIES’와 '3D Printing Media Network’를 통해 일반에 공개됐다.

▲논문 원제: Fabrication of Thermally Stable Silver-Organic Complex (TS-SOC) Based Conductible Filament Materials for 3D Printing

이번 연구는 한국연구재단(NRF)의 기초과학연구사업, 한국혁신기술스타트업센터의 ‘한국형 아이코어(Korean I-corps) 사업’의 지원을 받아 진행됐으며, 석사과정 졸업생 김태윤 학생이 1저자로, 석·박사통합과정의 김상일 학생이 2저자로 참여했다. 연구팀이 개발한 전도성 필라멘트는 열적으로 안정한 은·유기 복합 필라멘트 소재(TS-SOC based filament material)로, 3D 프린터를 통해 입체 형상을 출력한 뒤 환원 공정을 사용하면 은 나노 입자(silver-nanoparticles)들을 프린팅 표면에 고르고 일정하게 형성할 수 있다. 그 결과 전도성 퍼콜레이션 네트워크(conductive percolation networks)가 형성돼 전기적 특성을 나타낸다.

이는 기존에 보고된 카본 나노 입자(carbon-nanoparticles) 충전 전도성 복합 소재에서 발생하는 인쇄 중 노즐 막힘(nozzle clogging) 문제와 그로 인한 단락(short-circuit) 현상도 해결할 수 있는 첨단 복합 소재로 평가된다.

박종진 교수는 “전도성 필라멘트를 기반으로 신축성을 30%이상 갖는 소재를 3D 프린터용으로 개발해 인공피부 등 의학 분야와 접목시킨 ‘e-Skin’소재도 개발중”이라고 밝혔다.

노해섭 기자 nogary@