명지대학교(총장 유병진) 화학공학과 이주형 교수 연구팀이 4월 7일(목) 국제 저명 학술지에 논문을 게재했다.

이주형 교수 연구팀은 별도의 점도 증진제 없이도 액체 금속(liquid metal)을 자유롭게 3D 프린팅 할 수 있는 신개념 콜로이드 가공 기술을 개발했다. 연구팀의 콜로이드 가공 기술은 액체 금속을 콜로이드 미세액적(micridroplet)으로 오일에 분산한 후, 오일과 섞이지 않는 모세관 유체를 소량 첨가하여 미세액적 간의 강한 모세관 상호작용을 유발하는 방식이다.

이러한 연구 성과는 “Liquid-Suspended and Liquid-Bridged Liquid Metal Microdroplets”라는 제목으로 나노 마이크로 스케일 과학 분야의 권위 있는 학술지 ‘Small’(IF=13.281)에 게재됐다.

금속의 전도성과 액체의 흐름성을 동시에 가지고 있는 액체 금속은, 공기 중에 노출 시 표면에 자발적으로 고체 반도체 산화물을 생성하는 등 기존의 소재에서는 볼 수 없는 독특한 성질을 가지고 있어 다양한 미래 소자 응용 분야에서 높은 관심을 얻고 있다. 연구팀이 제안한 원리를 이용하여 제조된, 높은 점탄성(viscoelasticity)을 가진 콜로이드성 액체 금속 잉크는 기존에 없던 새로운 방식으로 액체 금속 패터닝 및 3D 적층 제조 기술에 활용될 전망이다.

이주형 교수                김지은 학우

이번 연구는 2022년 2월 명지대학교 화학공학과에서 석사 학위를 취득한 김지은 학우의 주도로 진행됐다. 김지은 학우는 2021년 10월 기계공학과 정상국 교수 연구팀과의 협업을 통해 ‘비극성 오일에서 액체 금속 미세액적 표면의 전기적 하전 현상 메커니즘 규명’에 관한 연구 결과를 동일 학술지(small)에 게재한 바 있는 인재다. 이러한 이력을 바탕으로 졸업 시 우수 연구상(명지대학교 총장상)을 수상했으며, 현재 기업 연구소에 재직 중이다.

한편 해당 연구는 한국연구재단(NRF)의 기본연구 ‘액체금속 기반 콜로이드 다중상 계에 관한 연구: 분산상, 모관상, 연속상으로서의 액체금속(2021R1F1A1048634)’ 및 한국연구재단 나노팹시설활용지원사업(2009-0082580)의 지원으로 수행됐다.