“섬유에 회로 새긴다”…KAIST, 맞춤형 전자섬유 전투복 개발

전자섬유(E-textile) 기술이 국방 바이오 융합산업의 새로운 패러다임을 이끌고 있다. KAIST 신소재공학과 스티브 박 교수팀은 25일, 맞춤형 훈련과 실전 투입이 모두 가능한 고내구성 전자섬유 플랫폼 개발에 성공했다고 밝혔다. 신소재 기반의 특수 잉크를 활용해 섬유 위에 직접 전자회로를 인쇄하는 3D 프린팅(DIW) 적층 방식을 적용한 것이 특징이다. KAIST 연구진에는 육군 소령 출신 신소재공학과 박규순 박사가 참여해 전투원·군병력의 실제 수요를 반영했다.

이번 기술의 핵심은 신소재공학 설계로 개발된 센서 및 전극 기능성 잉크다. 유연성 고분자(SBS)와 전도성 탄소나노튜브(MWCNT)를 조합해, 최대 102%까지 늘어나도 1만 회 반복 동작에서 안정적인 성능을 유지하는 인장·굽힘 센서가 구현됐다. 또 은(Ag) 플레이크와 폴리스티렌 결합 전극 잉크는 잉크 침투량을 정밀하게 조절함으로써, 섬유의 양면·다층 연결이 가능한 집적형 전자 시스템을 완성했다. 특히 이번 기술은 마스크 없이 복잡한 전자회로를 자유롭게 그릴 수 있어, 기존 전자섬유의 맞춤형 제작 난관을 해소했다.

웨어러블 전자섬유는 실제 인체 움직임 모니터링 실험에서 반복성과 신뢰성을 동시에 입증했다. 병과·직책·전투 유형별로 데이터를 수집·분석해, 각 전투원 맞춤형 피복·훈련 솔루션을 만드는 데 적용될 전망이다. 수십만 명 단위의 대량 생산과 신속 보급이 가능한 원천기술로, 군복, 특수훈련 피복부터 스마트병력 관리까지 폭넓은 활용이 기대된다.

스마트 전투복, 웨어러블 센서 등 국방부와 기술기업의 협력이 세계 표준 경쟁으로 번지는 가운데, KAIST의 이번 연구는 국내 연구진이 국방 신소재·전자플랫폼 개발을 주도하는 신호탄으로 해석된다. 미국, 유럽을 중심으로 군 피복·생존 장비에 스마트 전자소재 경쟁이 가속화된 상황에서, KAIST 성공 사례는 글로벌 연구·산업계에도 파급효과가 클 것으로 보인다.

웨어러블 전자섬유는 향후 군 내에서 데이터 수집·생체 모니터링의 실증 기반으로 자리잡으며, 의료·스포츠 등 민수시장 확장 가능성도 제기된다. 실제 적용을 위해서는 신뢰성 인증, 국방 품질기준 충족, 데이터보호 등 실증 확대와 규제 검토도 필요한 단계다.

신소재공학과 박규순 소령은 “병과·전투 유형별 맞춤 훈련과 생존성, 작전 능력을 모두 증진시키는 동시에, 과학·군 활용성을 결합한 사례로 평가받길 기대한다”고 말했다. 산업계는 이번 전자섬유 기술이 국방 및 IT/바이오 시장 전체의 혁신을 촉진할지 주목하고 있다.