지스트(광주과학기술원, 총장 김기선)가 스마트워치 등 웨어러블 기기의 발열문제를 해결할 패치 타입의 웨어러블 헬스케어 전자 소자를 개발했다.

지스트 전기전자컴퓨터공학부 송영민 교수 연구팀은 최근 복사냉각 소재와 웨어러블 광전소자를 집적해 온도가 안정적인 웨어러블 전자소자를 개발했다.

최근 일부 스마트워치 전자소자에서 원인을 알 수 없는 발열·발화 문제가 빈번해 논란이 됐다. 지금까지는 얇은 금속방열판을 내부에 삽입, 소자 내에서 발생하는 열을 분산시키는 방식을 채택하고 있다. 하지만 이 방식은 냉각 효율이 떨어질 뿐더러 전체 웨어러블 전자소자의 유연성을 떨어뜨리고, 무선 전력 및 데이터 송·수신 효율에도 악영향을 미친다. 연구팀은 에너지 소비 없이 부착하기만 해도 소자의 온도를 냉각할 수 있는 복사냉각 소재를 개발했다. 복사냉각 소재는 장적외선을 열 복사를 통해 방출해 주변 온도를 낮추는 소재다.

소재는 ㎚·㎛크기의 구멍이 뚫린 폴리머 소재로 돼 있으며, 태양광은 강하게 반사하고(97% 이상), 전자기파 형태로 내부 열을 방출한다.

은·알루미늄 등 태양광을 잘 반사하는 금속이 필요했던 기존 복사냉각 소재와 달리 금속 자체가 없어서 무선 전력 및 데이터 송·수신도 방해하지 않는다.

송 교수가 주도하고 강민형, 이길주 학생이 공동 제1저자로 수행한 이번 연구는 한국연구재단의 개인기초연구사업, 미래소재디스커버리 사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 9일자로 온라인 게재됐다.

/유연재 기자 yjyou@kwangju.co.kr