이재석 GIST 신소재공학부 초빙석학, 세계적 리빙 음이온 중합 권위자

이문중 기자
2021-07-26

이재석 GIST 신소재공학부 초빙석학./사진=뉴스리포트


[뉴스리포트=이문중 기자] 인쇄전자(Printed Electronics)란 프린팅 공정기법으로 만들어진 전자소자 혹은 전자제품을 의미한다. 즉 유연쇄인쇄전자(Flexible & Printed Electronics) 기술은 기존 반도체․디스플레이 제조공정을 인쇄기법으로 제조하는 생산기술을 뜻한다. 이 기술은 특히 다양한 산업 분야에서 수요가 폭증하는 추세인 센서를 대량 생산케 하는 핵심 기술로 주목받고 있다. (사)한국유연인쇄전자학회(Korea Flexible & Printed Electronics Society, KFPE)는 ‘유연인쇄전자에 관련된 학문과 기술의 정보교환 및 학술활동을 도모하고 아울러 국내·외 학·연·산 협동을 촉진함으로써 관련 학문 발전에 기여한다’는 포부로 2019년 창립됐다. KFPE는 매년 학술대회를 개최, 인쇄전자 분야 전문가로 구성된 회원들과 함께 2010년 설립된 (사)한국플렉시블일렉트로닉스산업협회(Korea Flexible & Printed Electronics Association, KoPEA)와 협력하여, 국내외 관련 산업 활성화를 견인해온 것으로 평가받는다. 


AI시대의 핵심인 ‘센서’를 ‘인쇄’한다

인쇄는 산업·경제·정치·사회·문화 등 인류사의 흐름 전반에서 주춧돌로 기능해온 핵심 분야다. 특히 구텐베르크의 활자인쇄는 인류사회가 중세에서 근대로 도약하는데 결정적으로 기여했다. 이렇게 우리 사회의 저변에서 역사 발전을 견인해온 인쇄가 다시금 우리의 삶을 큰 폭으로 변화시키고 있다. 바로 인쇄전자(Printed Electronics) 시대가 도래한 것이다.

“인쇄전자는 쉽게 말해 전자회로를 전도성 잉크로 인쇄하듯 제조하는 기술입니다. 그리고 여기에 유연성을 부여한 것이 ‘유연인쇄전자’이죠. 반도체를 두고 ‘산업의 쌀’이라고 표현하는데요, 인쇄전자가 반도체의 고도화와 대량생산에 기여했다면, 유연인쇄전자는 보다 다양한 형태와 물성의 전자소자를 생산케 합니다. 특히 최근 인공지능 산업의 핵심으로 주목받는 센서의 대량 생산을 실현하는 기반 기술로 주목받고 있지요.”


유연인쇄전자는 센서 등 전자소자 생산이 규모의 경제를 실현하는데 기여하고 있다. 이렇게 경제적이고 고품질의 센서 생산 역량은 대한민국이 진정한 AI시대를 여는데 중요한 원동력이 될 것으로 기대되고 있다.

“유연인쇄전자는 향후 삶의 전반을 혁신할 것입니다. 특히 초연결 시대의 구현을 앞당길 것이며, 이를 통해 내가 원하는 유통과정의 실시간 정보를 언제 어디서든 습득할 수 있게 될 것입니다.”


공동연구를 위해 GIST에 방문한 그럽스 교수와 함께 무등산을 오르다

(2005년 노벨화학상 수상자, 서석대 표지석 바로 뒤 이재석 교수 왼편)./사진제공=GIST


이재석 교수는 특히 유연인쇄전자의 확장성에 주목하고 있다. 단순히 유연한 소자의 대량생산을 넘어, 이를 토대로 4D프린팅과 바이오프린팅 기술과의 접목이 가능하다는 것이다. KFPE는 실제로 지난달 3일 ‘유연인쇄전자-3D to 4D 미래기술 온라인 세미나’를 개최, 유연인쇄전자의 학술적 저변 확장 작업에 나섰다.

“코로나19로 인해 비대면 사회가 조기에 정착되고 있으며, AI기술도 빠르게 발전하고 있지요. 이런 상황에서 유연인쇄전자는 ‘초연결·고신뢰 양립 가능 시대’를 열기 위해 노력할 것입니다. 아울러 4D프린팅 기술과 바이오프린팅 기술을 구현해 인류 사회에 기여하는 학회로 거듭나도록 학술 활동에 집중하겠습니다.”


세계적 리빙 음이온 중합의 권위자

이재석 교수는 30여 년간 고분자합성, 특히 리빙 음이온 중합을 연구한 석학이다. 고분자합성은 단량체의 이중결합을 음이온 개시제로 해제, 다른 분자와 연결해 다양한 형태와 물성을 갖게 고분자를 만드는 것이다. 우리 사회 곳곳에서 사용되는 폴리우레탄의 원료로 알려진 이소시아네이트의 음이온 중합에서 리빙성을 찾은 것이 이 교수 연구의 핵심 성과이다. 

“음이온 중합의 리빙성을 유지하면서 고분자를 원하는 형태로 단량체를 재구성하는 것은 대단히 어려운 연구입니다. 실제로 1959년 최초로 이소시아네이트 음이온 중합 연구가 시작된 이후 40년간 중합도 제어 방법이 제시되지 못했었죠. 저는 이소시아네이트의 음이온 중합에서 리빙성을 유지하는 방법을 세계 최초로 규명했고, 현재 리빙 음이온 중합을 통해 폴리이소시아네이트의 헬릭스 구조를 제어하는 단계에 도달했습니다.”


헬릭스 구조는 인체 단백질의 기본 형태이다. 따라서 이 교수의 연구가 후배 학자에 의해 인용되고 발전된다면, 바이오 모사 분야에 활용될 가능성이 다분하다. 앞으로 이 교수는 헬리칼 폴리이소시아네이트가 보다 복잡한 구조로 발전할 수 있도록 음이온 중합의 제어 연구에 주력할 계획이다. 특히 바이오 모사에 의한 슈퍼박테리아 사멸을 포함, 다양한 분야로의 응용 가능성을 염두에 두고 수용성 헬리칼 폴리이소시아네이트 합성을 위해 박차를 가할 것으로 예상된다.


또한, 이재석 교수의 분자단위에서 고분자의 단위 구조를 제어 하는 기술은 유연인쇄전자 분야에서 한계로 여겨지는 나노단위의 인쇄 중첩 문제와 전자잉크제조에 혁신적으로 인용 될 것으로 기대된다. 


저작권자 © NEWS REPORT(www.news-report.co.kr) 무단전재 및 재배포 금지

0




상호명 : 뉴스리포트 NEWS REPORT 사업자번호 : 728-34-00398  발행인 : 정서우 편집인 : 장찬주  청소년보호책임자: 정서우

주소 : 서울특별시 영등포구 여의도동 15-16(국회대로 66길 23) 산정빌딩 7층 ㅣ 이메일 : korea_newsreport@naver.com

대표전화 : 02-761-5501 ㅣ 팩스 : 02-6004-5930 ㅣ 등록번호 : 서울, 아 05234 등록일 : 2018.06.04

뉴스리포트의 모든 콘텐츠(영상, 기사, 사진)는 저작권법의 보호를 받으며, 무단 전재와 복사‧배포 등을 금합니다.

COPYRIGHT © 2018 뉴스리포트. ALL RIGHTS RESERVED.