▲ 한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 전자제품까지 완전히 생분해 할 수 있는 세피아 멜라닌 기반 전기 활성 필름을 개발했다.

국내 연구진이 전자제품까지 완전히 생분해 할 수 있는 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 건설및환경공학과 명재욱 교수 연구팀이 몬트리올 공과대학 클라라 산타토 교수 연구팀과 완전히 생분해되는 세피아 멜라닌 기반 전기 활성 필름을 개발했다고 밝혔다.

전자폐기물은 자연에서 쉽게 분해되지 않고 납(Pb), 카드뮴(Cd)과 같은 중금속이나 폴리염화비닐(PCB) 등유해 화학물질을 자연에 유출해 생태계를 오염시킬 수 있다.

이에 따라 생분해성 유기 전자소재는 기존 전자제품에 대한 패러다임을 전환할 수 있는 새로운 소재로 떠오르고 있다.

특히 갑오징어에서 추출할 수 있는 세피아 멜라닌은 생분해성, 저독성으로 지속가능한 미래 전자 소재로 주목받는다.

이에 연구팀은 완전한 분해가 가능한 전기 활성 필름을 구현하기 위해 천연 바이오 소재인 세피아 멜라 닌-셸락 잉크 복합체를 플렉소그래피 인쇄 기술을 활용해 은 전극 패턴의 종이 위에 인쇄했다.

연구팀은 인쇄된 필름이 이산화탄소로 전환되는 정도(광물화도)를 기반으로 퇴비화 조건에서 생분해 거동을 분석한 결과, 85일 만에 약 97% 생분해됨을 확인했다.

이 인쇄 필름은 눈으로 봤을 때 20일 이내에 완전히 분해됐으며, 주사전자 현미경 분석을 통해 박테 리아가 인쇄 필름의 생분 해에 관여하여 퇴비 미생물 군집이 표면에 형성됨을 관찰했다.

또 인쇄 필름의 생분해 산물이 생태독성을 띠는지 조사하기 위해 두 가지 식물 쥐보리와 메리골 드를 대상으로 발아 실험을 진행한 결과, 인쇄 필름과 그 개별 구성 성분 (세피아 멜라닌, 셸락, 셀룰로오스 등)은 식물에 대한 독성이 미미한 것으로 나타났다.

명재욱 교수는“세피아 멜라닌, 셸락과 같은 널리 쓰이지 않는 바이오 기반 물질을 활용해 완전히 생분 해되는 전기활성 필름을 구현한 최초 사례”라며“후속 연구를 통해 지속가능한 전자 디바이스 구현을 위한 여러 대안을 제시할 계획” 이라고 말했다.