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대진 대
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156-756, Korea 2 Flexible Display Research Center, Korea Electronics Technology Institute Yatop-dong, Seoungnam-Si, Gyeonggi 463-816, Korea E-mail: skpark@cau.ac.kr 1.

1 일반총설 Polymer Science and Technology Vol. 24, No. 1 전자섬유소개및기술개발동향 Electronic and Smart Textiles 박성규 1 김원근 2 Sung Kyu Park Won Keun Kim 1 School of Electronics and Electrical Engineering, Chung-Ang University 221, Heukseok-dong, Dongjak-gu, Seoul , Korea 2 Flexible Display Research Center, Korea Electronics Technology Institute Yatop-dong, Seoungnam-Si, Gyeonggi , Korea skpark@cau.ac.kr 1. 서론 정부의섬유패션산업발전목표에따르면 2000년에섬유패션산업을국가핵심기간산업으로정하였고 2015 년까지섬유수출 169억불을달성하여세계 4위의수출강국으로부상하고 2020년에는패션문화강국으로발돋움한다는목표를세웠다. 이러한목표를달성하기위해서는무엇보다차별화된제품개발을위한 R&D 투자가중요하며국제적인기술개발동향에맞추어, 연구개발강화에노력을해야한다. 섬유는가장일반적인휴먼인터페이스이며, 하루종일옷, 침대, 벽, 실내장식그리고바닥재등과같이매일인체와접촉하는표면의 70% 이상이섬유혹은섬유소재를이용한기타제품군으로이루어져있다. 섬유제품은유연하고, 편안하면서소비자지향의특징을가지며신축성이있고편안하며넓은표면에적용할수있는장점이있다. 따라서이러한섬유기반의소재및구조체에향후도래할수있는능동형전자섬유소재및소자 / 시스템기술을접목시킬수있다면보다효율적이며친환경 / 친인간적인전자섬유 (e-textile) 를선보일수있을뿐아니라현재 flexible electronics/displays 분야에서가장문제점으로지적되어온휨등의발생시야기되는기계적인특성향상에획기적인기술적전환점을가져올수있어 flexible electronics/displays 및전자섬유분야에서의기술적인전환점을이끌어낼수있으리라생각되어져왔다. 특히, 근래들어독립적으로존재하는기술들을결합하여새로운형태의기술을창조하는융합기술 (fusion technology) 이주목받고있다. 섬유산업에서도 2000년대들어기존의방적, 방직산업을전자산업이나광산업과연계하여새로운기술분야를창출하려는시도가계속이어지고있다. 특히바이오센서 (biosensor) 를의복에내재화시키거나 LED(light emitting diode), EL(electroluminescence) 등의광원또는디스플레이소자를섬유기술과접목시켜의류와일체화하는 smart textile 관련기술들이많이보고되고있다. 센서나광원이내재된 smart textile은특수산업용 ( 고위험군직종 ) 의류나군사용의류, 패션제품, 그리고스포츠용품등에적용이가능하며, 특히빛을발광하거나전달하는기능을갖는 lighting textile 또는 photonic textile은조명 박성규 1995 경희대학교전자공학과 ( 학사 ) 2007 Penn State Univ. 전기공학과 ( 박사 ) 전자부품연구원플렉서블디스플레이연구센터선임연구원 Eastman Kodak, Device Research Center 선임연구원 전북대학교유기소재파이버공학과조교수 현재중앙대학교전자전기공학부부교수 김원근 1986 고려대학교금속공학과 ( 학사 ) 삼성전자 LCD 사업부근무 1996-현재전자부품연구원플렉서블디스플레이연구센터수석연구원 38 고분자과학과기술 Polymer Science and Technology

2 박성규 김원근 표 1. 전자섬유및의류기술의분류 기술영역 기술 섬유 금속과섬유를결합시킨혼합용융방사, 전도성 / 비전도성물질의심초구조복합섬유, 전도성물질로섬유피막형성 전기전도성소재 원사 금, 은, 알미늄등금속으로피복사제작, 고분자용액에전자칩결합후필름사제조 원단 일반사와금속사이용한제직 / 제편, 엠브로이더리, 금속사자수, 전도성잉크프린팅 광섬유소재 제직, 제편, 광섬유클래드에팅기법에의한빛의창출, 광섬유제직으로형성된클래딩굴곡부를통한빛의방출 IT디바이스 연성 PCB, MEMS 센서, NEMS 센서, 나노발광형디스플레이, 나노배터리 인터커넥션 솔더링, 웰딩, 본딩, 와이어본딩, 스냅, 엠브로이더링, 프린팅, 몰딩, 플랫케이블 출처 : 한국섬유개발연구원. 스마트의류및최근국내외스마트소재. 기능과더불어패션, 광고분야에서도응용이가능한기술이다. 또한플렉서블디스플레이는 LCD, OLED 등에사용되는유리기판을플라스틱필름으로대체하여접고펼수있는유연성을부여한것으로얇고가벼울뿐만아니라충격에도강하며휘거나굽힐수있고손쉽게다양한형태로디스플레이를만들수있다는장점을갖고있다. 이러한특성으로휴대기기에먼저적용이예상되며향후대면적화기술이확보되면노트북컴퓨터, 모니터, TV 등대부분의디스플레이에대체적용이가능해 IT산업전반에걸쳐크게확산될것으로보인다. 특히기존유리기판기반의디스플레이로는적용이제한적이거나불가능했던새로운영역의창출이가능할것으로기대되고있다. 디스플레이기술의패러다임변화와마찬가지로좀더가볍고유연하며이동성이강조되는기술로 입을수있는컴퓨터 (wearable computer) 기술이있다. 처음엔공상과학영화속의이야기같았지만최근관련기술이많이발전하면서미래유망기술로까지부각되고있다. 그렇지만아직까지컴퓨터비슷한기기를소형화하여몸에걸치는수준으로진정한의미의 wearable computer가구현되려면섬유에각종전자회로를내장할수있는단계로기술이발전되어야한다. 그런데최근섬유와 IT기술의융합이가속화되면서전기신호를전달할수있는전도성이매우뛰어난섬유소재들이개발되고, 이러한섬유로트랜지스터와전자회로까지구성할수있게되었기때문에 wearable computer 의가능성은더이상꿈이아닌현실로다가오고있다. 이에따라본원고에서는인체내장형입는컴퓨터이외에, bio 센서, 디스플레이의미래와도밀접한관련이있는전자섬유의기술개발동향에대하여살펴보고자한다. 전자섬유는 1980년대, 초기연구에서는 PC 제품의분산시스템의일종인웨어러블컴퓨터의개념에서부터출발하여 1990년대후반에들어서착용자감성을고려한의복과유사한외관및착용감을가지는진일보한방식으로개발하려는노력이전개되었다. 이러한초기의노력은기완성된전자제품혹은전자회로및센서를의복에내장하는방식이주를이루었으나, 최근미국및유럽등지에서전선을 fiber 에프린팅하는기술을기반으로하는진일보한방식의전자섬유혹은패브릭전자제품에관한연구가활발히수행되어 지고있다. 이러한능동형전자섬유는전선을 fiber에프린트하는것으로이분야에는유럽과미국을중심으로전세계적으로 150여개이상의업체들이있으며많은대학, 연구소등이국가적인지원하에지속적인연구를수행하고있다. 이러한전자섬유제품은현재의수준에서는야외활동에서체온을유지하고동시에건강을모니터링하기위해신체변화를센싱하는데주로사용되어지고있으며, 그외에도빛을발광하는티셔츠, 파티패션의조명과디스플레이그리고휴대기기나두루마리키보드로도활용하면서재킷으로의컨트롤도가능한수동형전자섬유분야에사용되어질예정이다. 특히, RFID를활용한물류에주목할수있는데, 실시간으로위치를파악하는태그배터리, 메쉬네트워크등에액티브 RFID가포함되어있으며플렉서블한배터리를통해지속적인에너지를공급할수있는다양한종류의전자섬유에관한연구가수행중이다. 2009년 11월덴버에서개최된 IDTechEx Energy Harvesting 회의에서 Dr. Stacy Burr의발표에서알수있듯이, 이러한개념을아디다스에서이미수행하고있다고발표했는데, 여기서이전의시장에선보인전자섬유제품보다훨씬개선된전자섬유제품이등장할것이고시장규모또한코스트다운에힘입어더욱증가할것이라고예상하고있다. 따라서주요브랜드업체및유통업체의참여로인해매력적인투자분야이고기술적으로도도전할만한분야라는인식이팽배해지고있다. 특히 2008년아디다스는듀폰에서분사한전자섬유전문회사인 Textronics를인수함으로써전자섬유제품에관한시장장악력과더불어착용형생체모니터링시스템연구개발에중점적인미래기획을하고있는것으로알려져있다. 최근아디다스의뉴매트릭스라는제품은심장박동을점검하는개념의제품이고, 이러한기술의시장은군사용에서부터노인보호용그리고스포츠까지매우다양할것으로전망하고있으며이는신체를건강하게관리하면서신체정보를간편하게측정할수있도록하는것이목표인것으로알려져있다. 이에따라스마트섬유는미국과유럽에서는웨어러블컴퓨터보다는스마트의류 (smart clothing), 디지털가먼트 (digital garment), 디지털의류 (digital clothing), SFIT(smart fabrics and interactive textiles), 인텔리전트웨어 (intelligent Vol. 24, No. 1 39

스마트섬유의진화를살펴보면 1980년대초기엔소형컴 퓨팅기기를분리하여옷에넣거나직접착용하던보조적인수단에지나지않았지만 2000년대에들어서면서가젯 (gadget) 형태의디지털기기를옷에장착 (on-cloth) 하는단계를거쳐 2030년경에는디지털기능을완전히내장 (in-cloth) 하는단계까지발전할것으로예상되고있다 ( 그림 2).

3 일반총설 전자섬유소개및기술개발동향 wear), 일렉트로텍스타일 (electronic textile, e-textile) 등의용어가더많이사용되고있고, 우리나라의경우도정부차원에서스마트섬유가미래유망산업이될것으로판단하고국가신성장동력으로육성하고있다. 산업원천기술로드맵섬유의류분야를보면섬유물질자체에관심을갖고생각하는섬유 (intelligent 섬유 ), 건강복지섬유 (LOHAS 섬유 ), 극한환경섬유 (super 섬유 ), 융합기능섬유 (6T 융합섬유 ) 등을포함하여스마트섬유란용어를사용하고있으며의류패션소재, 생활용섬유, 산업용섬유등 3대분야속에서다양한스마트섬유를개발하고있다 ( 그림 1). 스마트섬유의진화를살펴보면 1980년대초기엔소형컴 퓨팅기기를분리하여옷에넣거나직접착용하던보조적인수단에지나지않았지만 2000년대에들어서면서가젯 (gadget) 형태의디지털기기를옷에장착 (on-cloth) 하는단계를거쳐 2030년경에는디지털기능을완전히내장 (in-cloth) 하는단계까지발전할것으로예상되고있다 ( 그림 2). 여기서는이러한스마트섬유중에서도전기 전자및통신등 IT 기술과섬유기술이융합되어차세대첨단섬유로거듭나기시작한전자섬유기술을중심으로 lighting textile과능동전자소자들의내장을통한차세대전자기기및바이오센서등의응용에대해살펴보고자한다. Philips사의 fabric rug 아이디어는앞으로섬유와 IT 기 그림 1. 우리나라의스마트섬유. 1 그림 2. Textile System 의진화 고분자과학과기술 Polymer Science and Technology

4 박성규 김원근 표 2. 국내기업들의특허출원 기술영역 출원업체 특허출원명칭및내용 공개년도 ( 구 ) 선경이형단면사제조용방사구금 : 흡습속건기능에표면광택및표면드라이효과부가 1994 인더스트리흡한 ( 구 ) 새한흡한속건성폴리에스테르제조방법 1998 속 코오롱 흡한속건성부분융착가연사및제조방법 2001 건 코오롱 흡한속건성복합섬유 2001 스포츠 레져 의료 건강 보온축열 항균방취 벤텍스 자외선차단과항균방취기능을갖는흡한속건성원사의제조방법 2003 제일모직 축열보온성세라믹을흡착시킨양모섬유의제조방법 1993 ( 구 ) 동양나이론 보온축열성섬유의제조방법 1996 득금물산 다층구조를갖는축열보온성도포직물의제조방법 2002 벤텍스 흡한속건성을갖는보온축열원단 2003 벤텍스 다기능 ( 보온, 축열, 흡한, 속건 ) 보온원단 2003 ( 구 ) 새한 항균방취성이우수한탄성섬유의제조방법 1995 ( 구 ) 새한 항균방취성이우수한합성섬유의제조방법 1996 ( 구 ) 새한 항균방취성이우수한폴리우레탄탄성섬유의제조방법 1997 ( 구 ) 새한 내열성와항균방취성이우수한폴리우레탄계탄성섬유의제조방법 1997 ( 구 ) 새한 섬유직물의항균방취성위생가공제및이를이용한가공방법 1999 ( 구 ) 일신텍스타일 항균성과방취성을가지는합포용내피직물및그제조방법 2001 그림 3. 체중을알려주는 fabric rug 개념도. 5 술이어떻게만나게될지잘보여주고있다. 이섬유매트는사람몸의무게로동작되며체중을측정하여체중이늘면빨간색, 감량에성공하면녹색으로매트가변하면서직관적으로체중변화를알려주고간편하게다이어트관리를할수있도록되어있다 ( 그림 3). 그렇지만아직까지이런개념의체중계를전자제품매장에서볼수없는이유는섬유의특성과전기적인특성을동시에구현하는것이쉽지않기때문이다. 먼저전자체중계로서기능에충실하려면자체발전하는발전기와체중을모니터링하는센서, 체중변화를알려주는녹색및적색조명, 간단한표시디스플레이, 그리고외부다이어트프로그래밍기기와연결이가능한무선통신기술등이섬유로만들어지고, 전기적으로연결되어디지털체중계로서적합한기능을발휘해야한다. 전기적기능을섬유제품에내장하여사용하므로가혹한환경조건에서도견딜수있는내구성을가져야하는데일반적인섬유제품사용시다양하게발생될수있는굽힘, 접힘, 오염등물리적ㆍ화학적인반응에견딜수있는내구성은기본이고, 반복적으로사용가능한전원의개발과세탁도가능해야할것이다. 또한섬유제품은인체와매우근접하여사용하게되므로섬유의유연함과편안함을방해해서도안되고, 건강을위협하는전자파발생등의유해한환경을제공해서도안된다. 섬유는유연하고신축성이있어편안하기때문에옷은물론침대, 벽, 실내장식, 그리고바닥재등사람이하루종일접촉하는표면의 70% 에이미섬유가적용되어있다고한다. 따라서이러한섬유제품안으로각종전자디바이스와센서등을통합하려는시도가지속적으로이뤄질전망이다. 이미환경신호와운동량등을측정하고빛을발하는섬유는개발이진행되고있으며정보처리가가능하고데이터를전송하는단계로섬유는계속진화하고있다. 이처럼섬유자체의고유특성을유지하면서이러한전기적인특성을갖는섬유를우리말로는 전자섬유 라하며, 이기술은 wearable computer 기술의기반이자향후각종전자디바이스를대체하거나 IT 기기간의인터페이스역할을하게될것이다. 전자섬유또한일렉트로텍스타일 (electronic textile, e-textile), 인텔리전트텍스타일 (intelligent textile, i-textile), 디지털텍스타일 (digital textile), 스마트텍스타일 (smart textile) 등으로다양한용어가사용되고있다. 현재의연구상황으로보면착용할수있는전자장치는실현가능하며전자장치를섬유기질속에삽입하거나전자장치나시스템이궁극적으로직물그자체가되는방법이연구중이다. 전자섬유는센서와전자장치기능을가지고차세대의복을디자인하거나생산할수있다. 이러한전자섬유는기존의저렴한직물제조산업시설을사용할수있고생체의료모니터링기능이나새로운인공기계인터페이스 (man-made interface) 를감지, 행동, 저장, 방출및움직이 Vol. 24, No. 1 41

일반총설 전자섬유소개및기술개발동향 기위한혁신적인능력을가질것이다. 표 2 의특허출원현황및내용에서알수있듯이국내의 Smart 섬유개발현황은주로스포츠레저의기능성섬유와 의료건강용기능성섬유개발을주를이루고있다.

이러한반도체 fiber 기반의 field effect transistors(fiber-embedded FETs) 의개발은향후이를기반으로한제직화된능동형전자섬유의탄생을가져올수있을것이며보다착용감을향상시킬수있는새로운종류의전자의류의탄생을가져올수있을것이다.

또한이러한 fiber-embedded FETs(F-FET) 의개발은최근전기전자분야에서각광을받고있는 flexible electronics /displays 의핵심적인난제로떠오르고있는휨발생시나타나는기계적인특성저하문제를해결할수있어전기전자분야에있어서도신개념의새로운전자디바이스의도래를가져올수있다. 즉, 이러한 F-FET는기존의 FET나 thin 그림 4.

5 일반총설 전자섬유소개및기술개발동향 기위한혁신적인능력을가질것이다. 표 2 의특허출원현황및내용에서알수있듯이국내의 Smart 섬유개발현황은주로스포츠레저의기능성섬유와 의료건강용기능성섬유개발을주를이루고있다. 최근수 동형전자소자및키패드, 발광체의삽입등에의존한수동형 전자섬유개발이주로학계및연구계에서진행되고있는데전기전도성향상을위한소재개발에머무르고있어전자섬유용섬유 fiber를직접적으로이용한능동형구동소자 (active field effect transistors) 개발용반도체특성을가진 fiber의개발이절실히요구되어지고있다. 이러한반도체 fiber 기반의 field effect transistors(fiber-embedded FETs) 의개발은향후이를기반으로한제직화된능동형전자섬유의탄생을가져올수있을것이며보다착용감을향상시킬수있는새로운종류의전자의류의탄생을가져올수있을것이다. 미국에서는최근 MIT, University of California at Berkeley, Georgia Tech., Virginia Tech. 등을중심으로섬유기반의 field effect transistors(fiber-embedded FETs) 및이의집적화개발이시도되어지고있으나현재로서는기초적인연구단계에머무르고있는실정이다 ( 그림 4). 또한이러한 fiber-embedded FETs(F-FET) 의개발은최근전기전자분야에서각광을받고있는 flexible electronics /displays 의핵심적인난제로떠오르고있는휨발생시나타나는기계적인특성저하문제를해결할수있어전기전자분야에있어서도신개념의새로운전자디바이스의도래를가져올수있다. 즉, 이러한 F-FET는기존의 FET나 thin 그림 4. 능동형전자섬유기반의 F-FET 및집적화방법, 회로설계및제직방법예상도. film transistors(tfts) 와달리일차원적인 (1-D) 구조를제직하여이차원적인평면 (2-D) 구조를만듦으로써모듈의휨에의한발생하는 stress를획기적으로줄일수있으며기판을사용하지않음으로써 (free-standing structure) 기판과전자소자간의 stress 및 delamination 현상을없앨수있어기술적으로신개념의새로운전자디바이스를개발할수있을것이다. 이러한신개념의전자소자의개발을위해서는 F-FET의원천소재개발과더불어이를활용할수있는디바이스제작기술이동시에개발돼야한다. 예를들어현재 F-FET의개발은주로유기반도체소재만을이용한방법으로개발되어지고있는반면이들유기소재의특성상전자디바이스의효율은한계에다다르고있으며, 이러한한계는이들의능동형전자섬유적용에심각한문제점을나타내고있다. 따라서유기고분자소재를탈피한섬유 fiber에직접적인코팅을할수있는고성능무기및탄소기반반도체소재및절연체소재의개발과더불어이를적용할수있는기술개발이우선선행되어져야하고, 또한이러한신개념의능동형 fiber 개발이후이들을바탕으로하는신구조의 fiber 기반디바이스의제작과효율적인제직방법및시스템의개발이이행되어져야비로소완벽한융복합전자섬유의개발이완성되어질수있을것이다. 국외기술개발현황을살펴보면유럽의경우는유럽연합 (EU) 에서공동출자하여 SFIT(smart fabrics interactive textile) cluster 를만들고그안에 myheart, BIOTEX, ProeTEX, STELLA, OFSETH, CONTEXT, MERMOTH, SYSTEX 등의단위프로젝트중심으로스마트섬유기술개발을진행하였다. BIOTEX(bio-sensing textiles, 2006~2008) 프로젝트를통해서는생체신호모니터링직물센서를이용한의복을개발하였고, myheart 프로젝트 (2003~2007) 를통해서운동선수나환자들의심박을모니터링할수있는생체신호모니터링의복을개발한바있으며, 최근까지 STELLA(stretchable electronics for large area, 2006~2010) 프로젝트를통해서신축성있는전자디바이스개발을위한플렉서블기판과전도성회로를개발하고, ProeTEX(protection e-textiles, 2006~2010) 프로젝트를통해서는위험환경에노출되어있는작업자를위한안전보호복을개발하였다. 기업의경우필립스에서는음성인식이동전화와 MP3 플레이어를 PAN(personal area network) 으로연결한의류를개발중이며, 인피니온은전도성섬유를이용한 MP3 플레이어, 이어폰이내장된세탁이가능한의류, RFID 모듈을위한직물안테나, 사람의동선을감지하는스마트카펫등을개발하고있다. Fraunhofer IZM은 Berlin Technical University와공동으로전기전도성섬유와웨어러블컴퓨터분야의연구를진행하고있는데, textile pad를사용하여심장박동, 체온등의생체신호를모니터링할수 42 고분자과학과기술 Polymer Science and Technology

6 박성규 김원근 표 3. 능동형전자섬유소재, 소자및집적화개발동향 고전도성섬유분야 섬유트랜지스터 / 압전 온도센서 연구수행기관연구개발의내용연구개발성과의활용현황 Univ. of Texas at Dallas KERI ( 대한민국 ) Columbia Univ. Univ. of Tokyo ( 일본 ) Georgia Institute of Tech. ETRI ( 대한민국 ) CNT forest 로부터건식법에의한 CNT 연속섬유화기술및 yarn 제조기술세계최초개발 CNT 고분산및고차정렬기술과이를이용한 core/shell 형 CNT 섬유제조에관한역량보유유연기판위에고분자압전소재와유기트랜지스터를이용하여유연압전센서구현유연 & stretchable 기판위에유기트랜지스터기반의압전센서개발광섬유와전기전도성섬유를이용하여생체신호모니터링용스마트셔츠개발 직물형회로보드개술과직물형수동소자기술, 직물기반통신기술및사용자인터페이스기술을포함한의류형플렛폼개발 CNT yarn 을이용한 textile super-capacitor, 인공근육기술에활용 IT-Cloth 소자적용이가능한다기능성멀티코어형섬유제조에활용유연압전센서의속도를향상시켜인체신호감지용센서로활용개발된유연 & Stretchable 압전센서를이용하여전자피부 (e-skin) 에활용심전도, 체온등을외부에서모니터링할수있는의료용, 군사용의복으로활용유비쿼터스환경및실시간컴퓨팅환경구현을위한디지털의류제작 섬유디스플레이 Philips사 ( 네델란드 ) G.E. Sanorff 사 LED 를결합한발광의류인루마니센트캔버스및 Lumalive 발표 In-cloth 가능한발광용 OLED 섬유화기술개발 마케팅 / 안전용발광의류에활용 OLED 를섬유상에구현한발광의류를제품화하고자연구검토중 Univ. of Southampton ( 영국 ) 의복에내장된압전소자를이용하여움직임으로부터에너지를생성하는기술연구 2015 년까지능동형인쇄잉크와섬유화공정을통해에너지수확직물개발목표 Wake Forest Univ. 섬유직경에따른빛의투과도및에너지변환효율분석 용액섬유화공정과진공증착을이용하여의복적용가능섬유형태양전지제작 섬유에너지소자 Univ. of Michigan 섬유형태양전지로는현재최고효율인 0.5% 를보고 100% 진공층착법을이용한섬유형태양전지제작 Univ. of Linz ( 오스트리아 ) 투명전극을적용한섬유형태양전지의효율향상에대한연구 스마트직물을위한고효율섬유형태양전지에활용 삼성 SDI ( 대한민국 ) 섬유상태양전지및이의제조방법에관한특허출원 ( ) 하나이상의투명고분자로이루어진투명보호층을포함하는, 섬유상태양전지, 이의제조및사용방법개발 있는 EKG T-shirt를개발하였다. 그리고스위스취리히공대 (ETHZ) 의 Wearable Computing Lab. 에서는 90년대부터전도성섬유에대한연구를진행하여전도성섬유를이용한직물형안테나, 트랜지스터, 압력센서등을개발, health assistant 응용으로사용자의자세를감지하여이를교정해주는 motion aware clothing, back manager를개발, 전도성섬유와칩의연결을더욱간편하고저렴하게구현하기위한연구를진행하고있다. 독일의스포츠웨어전문회사인 Adidas는 2008년 DuPont과 Iinvista로부터 spin-out한 textronics를인수하여 Adidas wearable sports electronics 를설립하였는데특히착용형생체모니터링시스템에중점을두고 wearable sports electronics 기술을개발하고있다. 최근 Adidas의뉴메트릭스라는제품은심장박동을점검하는개념의제품으로이러한기술의시장은군사용에서부터노인보호용그리고스포츠까지매우다양할것으로전망된다. Adidas는 wearable electronics 시장을크게 sense & monitor, warm, illuminate, communicate 분야로보고있으며우선스포츠분야에적용가능한 wearable technology에집중하고 textile system 기술진보에따라 energy harvesting 분야로도도전할계획이다. 미국의경우는일상적인용도보 다는군사, 의료, 특수용도를중심으로개발이진행되고있는데정부주도의방위산업관련연구를통해서얻어진결과들을기업과공유하며협력하고있다. 미국은산업용소재에중점을두고있기때문에전자섬유개발도의복뿐만아니라헬스케어, 스포츠및아웃도어, 방위산업분야등다양한적용분야를찾고있다. MIT에서는빛, 소리, 열등을동시에감지하고알려주는다기능전자섬유개발에관심을갖고있고, BodyMedia는웨어러블컴퓨터기반의료연구등다양한용도의하드웨어및소프트웨어솔루션을개발하고있는데, 의복이갖는고유의특성을살리면서실제웨어러블컴퓨터플랫폼으로서기능할수있는다양한센서및데이터처리프로세서, 데이터버스채널등을사용자의신체적특징을고려하여의복에장착시킬수있는스마트섬유직조기술을개발하고있다. 우리나라의경우도최근출연연구소, 대학, 산업체를중심으로크게전도성원천소재에대한개발과융합및커넥팅을위한기술개발, 융합형의류제품개발등을활발히진행하고있다. 제일모직은보안용카펫, 낙상방지용침대, 자동온열시트등의압력센서로활용이가능한정전용량변화센서를전도사를이용하여제작하였으며유연한 textile circuit Vol. 24, No. 1 43

7 일반총설 전자섬유소개및기술개발동향 도구현하고있다. 코오롱의경우는 LED system을의복에탑재하여야간산행과위급상황시위치파악이용이한섬유제품을개발하였고 IT 기기의 pocketing 기술을개발하여 i-pod 내장포켓과 i-pod controller를갖는 smart 시리즈를판매하고있으며, 사람의체온에따라자동으로온도조절이가능한발열스마트섬유 Heatex를개발하여등산복, 골프복, 스키복등아웃도어기능성의류에적용하고있다. 이러한원천소재의개발, 수동형소자집적회로와더불어능동형섬유소자개발현황을표 3에나타내었다. 향후능동형전자섬유시장은더욱확대되고, 생존경쟁에서살아남은업체들은더더욱핵심기술개발에노력할것임이자명한현실에서, 현재국내업체들은스마트섬유의 4개영역중의류용에치중하여스포츠 / 레져제품군관련소재개발에집중하는현상을보이고있으나해외선진국들의기술동향조사에서나타난것처럼, 시장규모나확대전망면에서의료 / 건강용능동형전자섬유소재분야가더욱유망할것으로예상된다. 특히이들분야는선진국에비해기술격차가심하고국내기반기술을공유하거나공동으로개발하는인프라가부족한분야인만큼장기적인안목의지원과투자가필요하다. 우리나라의섬유소비구조가산업용섬유비중이높은선진국형으로변해가고있는시점에서환경및의료 / 건강용첨단능동형전자섬유소재 / 소자개발은더욱시급한과제임에분명하다. 전자섬유분야는 IT기기를부착하는수동형단계를벗어나섬유자체가신호전달이가능한형태로발전되어야하며, 더나아가서는섬유스스로신호의전달, 생성, 에너지수급등이가능한능동형전자섬유시스템으로발전되어야한다. 여기에의료, 안전, 오락등용도별로세분화된연구체계를갖추고목표완제품에합당한기능을복합적으로추구하는방식으로개발이진행되어야할것이다. 국내여러조사결과에도나왔듯이전자섬유분야에대해기술개발을가장어렵게생각하고있는것이국내업체의실정이므로정부및학계주도의신개념전자섬유소재 / 소자연구를통해개발환경을개선할수있을것으로기대할수있다. 우리나라는반도체, 디스플레이, IT 강국으로서많은전자디바이스제작능력및설비의인프라가이미확보되어있는상황에서기존의다른선진국에비해월등한속도로이러한기술개발을진행할수있는장점이있다. 또한지난수십년간의섬유산업기술의노하우와제직기술이축적되어있는상태이다. 따라서이러한전기전자및섬유설비인프라및노하우를바탕으로신개념의능동형전자섬유용 F-FET의원천소재및디바이스구조개발, 제작능력의결합을통하여새로운섬유산업및나아가서는전기전자 / 디 스플레이에의응용을통한기술한국으로서의입지를굳건히할수있을것이다. 이러한신개념의능동형전자섬유소자의소재및공정의개발은최근이슈화되고있는친환경 / 녹색성장과도밀접한연관을가지고있다. 즉, 이러한신개념의전자섬유소자는기존의오염원을방출하는 photolithography 방식이아닌프린팅방식과제직기술을이용함으로써공정단가의감소와더불어기존의메탈, 유해성고분자물질, 에칭용액등을사용하지않음으로서인체에치명적인유해물질을감소시킬수있으며진공공정을획기적으로줄여장비및공정에서의전력소모를줄여친환경적이며녹색공정에가장적합한방식이될수있다. 아직전세계적으로이러한능동형전자섬유소재 / 소자 / 시스템의개발은극히초기단계이므로현시점에서학계를바탕으로선진연구를수행한다면향후도래할능동형전자섬유시장에서원천소재 / 소자기술을확보하여전세계적인기술흐름을주도적으로이끌수있으리라확신한다. 참고문헌 1. 산업원천기술로드맵섬유의류, 한국산업기술진흥원, Seoul, Adidas, "State of Smart Fabrics Market and Future Opportunities for Energy Harvesting Devices", Printed electronics Asia Beijing Huasun Optoelectronic Sciennce, 4. E-ink, 5. Philips, "From Ambient Intelligence for Sports Monitoring to car compartment demonstrator", International Workshop on Flexible & Stretchable Electronics, Schmied Freudenberg, "Stretchable Substrate Materials on the Basis of Non-Wovens", International Workshop on Flexible & Stretchable Electronics, 박성미, 정경희, 한국정보기술학회지, 9, 93 (2011) 8. Sauquoit Industries, Inc., 9. Lihong Bao et al, Toward Textile Energy Storage from Cotton T-Shirts, Advanced Materials, 24, 3246 (2012). 10. Olle Inganäs et al., Nature Materials, 6 (2007). 11. 박성미외, 섬유융합추진현황및전망, 2010 한 - 독기술섬유심포지엄, TIIC 섬유 IT 혁신센터. 12. 섬유패션산업동향 - 스마트웨어시장동향, 한국섬유산업연합회, 섬유산업의 IT 융합화기술동향, 한국섬유개발연구원, Deagu, J. E. Kim, H. T. Jeong, and I. Y. Cho, Electonics and Telecommunication Trends, 24, 20 (2009). 15. STELLA, proetex 44 고분자과학과기술 Polymer Science and Technology

Ⅰ 개요 1 기술개요 1. OLED OLED(Organic Light Emitting Diodes),,,, LCD, [ 그림 ] OLED 의구조 자료 : TechNavio, Global Organic Light-emitting Diode (OLED) Materials

OLED 시장 연구개발특구기술글로벌시장동향보고서 2018.1 Ⅰ 개요 1 기술개요 1. OLED OLED(Organic Light Emitting Diodes),,,, LCD, [ 그림 ] OLED 의구조 자료 : TechNavio, Global Organic Light-emitting Diode (OLED) Materials Market, 2017-2 -