기계적 변형에 강한 신축성 디스플레이.

손에 적용한 웨어러블 기기.

화면이 접히는 스마트폰, 돌돌 말아 휴대할 수 있는 디스플레이, 인공지능(AI) 로봇 표면에 부착할 전자제어 시스템 등 공상과학(SF) 영화의 단골 소재로 등장했던 미래기술이 속속 상용화를 예고하고 있다.

웨어러블 기기는 안경이나 시계와 같은 액세서리 형태로 발전하기 시작해 가까운 미래에 의복이나 신체에 부착하는 형태로 진화할 것으로 전망된다. 이때 의류나 피부 등 어떠한 굴곡 면에도 밀착할 수 있고 기계적인 외부 변형에도 안정적인 동작을 수행하는 게 필요하다.

이를 위해 발전한 신축성 하이브리드 전자기술은 물체가 외부의 힘을 받았을 때 생기는 변형의 양을 나타내는 스트레인 분포를 조절해 인쇄 공정 기반의 소프트 센서와 신축성 전극을 기판 플랫폼에 집적시켜 안정적으로 동작하는 전자 시스템을 구현할 수 있다. 하지만 많은 선진 연구그룹이 최고 성능의 소재·소자를 개발해 논문으로 발표하거나 특정 조건에서 구현되는 웨어러블 기기를 동영상으로 보여줬지만 상업적 응용이 쉽지 않았다.  

과학기술정보통신부가 주최하고 한국연구재단과 서울경제신문이 공동주관하는 ‘이달의 과학기술인상’ 11월 수상자인 홍용택 서울대 전기·정보공학부 교수는 이 같은 차세대 디스플레이 상용화 과정에 기여하고 있다는 평을 듣는다. 스트레인 분포를 제어해 신축성 인쇄회로기판 기술을 개발하고 기계적인 변형에도 변화 없이 동작하는 시스템 구현 기술을 개발하고 실증한 것이다.

신축성 전자기술은 인체나 로봇처럼 굴곡이 많은 표면에서도 안정적으로 동작할 수 있는 차세대 전자 시스템의 핵심이지만 그동안 소재 분야 중심으로 연구가 진행되며 실제 착용이 가능한 신체부착형 웨어러블 기기 구현에는 한계가 있었다. 신체부착형 웨어러블 기기는 스마트폰이나 태블릿과 무선으로 연동해 사용하는 안경·손목시계 등 기존 기기를 신축성 전자피부 형태로 만든 것이다. 홍 교수는 “신축성 하이브리드 전자 기술은 소재, 소자, 공정, 시스템 집적 등 기초부터 응용에 이르는 융합기술의 총체로 공학, 과학, 의·생명, 생활, 환경 등 응용 범위가 넓다”고 설명했다.

홍용택 서울대 교수 연구팀.

홍 교수 연구팀은 기존의 반도체 기술과 대면적 공정으로 확장 가능한 인쇄 공정 기반의 신축성 하이브리드 전자 기술 개발에 성공했다. 또한 그의 팀이 개발 중인 인쇄 공정 기반의 초고해상도 센서 어레이 기술과 박막트랜지스터 기술이 접목되면 인간의 피부나 그 이상으로 느낄 수 있는 전자피부가 미래의 휴머노이드·소프트로봇에도 적용될 수 있다. 홍 교수는 “앞으로 폴더블·롤러블·스트레처블과 같은 새로운 폼팩터를 갖는 디스플레이 개발에 도움을 줄 수 있기를 기대한다”며 “착용감이 극대화된 패치 형태의 전자제품이 사람뿐 아니라 동물·사물에도 활용돼 만물인터넷(Internet of Everything·IoE) 형태로 전자 기술 발전은 물론 사회적 혁신에 이바지할 수 있으면 좋겠다”고 말했다.
한편 홍 교수는 지난 2010년부터 IEC 국제표준기구의 디스플레이 분야(TC110) 플렉시블 디스플레이 분과장을 맡아 국내 기술이 국제표준으로 적용될 수 있도록 노력하고 있다. /고광본선임기자 kbgo@sedaily.com

홍용택 서울대 교수

홍용택 교수 “논문 게재가 목표 돼서는 안 돼..기술 상용화 노력해야”

“연구자는 선진기술이 이론적 가능성을 제시하는 데 그쳐 ‘양치기 소년’으로 오해를 받거나, 상용화 측면에서는 기업의 외면을 받는 경우가 많았습니다.” 

홍용택(48·사진) 서울대 전기·정보공학부 교수는 6일 본지와의 인터뷰에서 “학생들에게 ‘유명 학술지에 논문을 게재하는 것이 목표가 돼서는 안 된다’고 강조한다”며 이같이 밝혔다. 항상 타인의 입장에서 자신의 기술을 비판하고 기술 상용화를 위해 어떤 노력을 더 기울여야 할지 고민하는 시간을 가져야 한다는 얘기다. 

그는 “연구실에서 신입생을 맞을 때 ‘실패하는 것보다는 시도조차 하지 않는 것을 더 두려워하라’고 얘기한다”며 “‘엉뚱한 연구를 해보고, 연구업적을 중하게 여겨 사람을 잃는 어리석은 행동은 하지 말라’고 당부한다”고 전했다. 화려해 보이는 주제만 찾기보다는 본인이 재미있고 좋아하는 것을 찾은 후에 꾸준히 정진하라는 것이다. 

홍 교수는 “인간의 능력을 뛰어넘는 전자피부 기술을 개발해 사람들이 장애를 극복하는 것을 돕고 싶다”며 “휴머노이드로봇의 인공피부 기술과 소프트로봇 신체일체형의 구동기술을 개발하고 싶다”고 밝혔다. 그는 ‘중용’을 인용하며 남이 한 번 해서 어떤 것에 능하게 되면 나는 백 번을 하고, 남이 열 번 해서 능하게 되면 나는 천 번을 하겠다며 단순한 꿈(wish)이 아닌 목표(goal)를 가지고 끈기 있게 노력하겠다고 했다. 그는 “최근 중국 등이 자국 정부의 막강한 지원에 힘입어 급속히 발전하며 우리나라 효자산업이 힘든 시기를 보내고 있다”며 “우리도 정부의 지속적인 지원하에 새로운 기술력을 키우고 인력을 양성해 미래를 준비해야 한다”고 강조했다. 한편 홍 교수는 서울대 전자공학과에서 학사·석사를 받은 뒤 미국 미시간대에서 전기공학 박사 학위를 받았다.