RF Magnetron Sputtering을 이용한 Ag, Cu 전도성 섬유의 제조 및 특성

Abstract

스마트 전자 섬유(E-textiles)는 다양한 응용분야로 더 많은 관심을 끌고 있으며 디스플레이, 태양 전지, 발광 다이오드, 슈퍼커패시터, 센서, 스포츠웨어, 의료, 휴대용 전력 시스템과 같은 응용 분야로 파생되고 있다. 자동차 분야에서는 내연기관 차량에서 전기차/자율주행차 시스템으로 발전해 나가고 있으며 내부 탑승객을 감지하고, 휴식이 가능하도록 좌석각도를 조절하거나, 응급상황 발생 시 구호 조치 등 차량 좌석 기술이 다양화되고 있다.

본 연구에서는 자동차 시트에 적용가능한 전도성원사를 연구하기 위해 PET Monofilament Fiber에 RF Magnetron Sputtering 방식으로 Cu, Ag PET Fiber를 제작하여 다양한 도금방법 및 Cu와 Ag의 증착 순서, 박막 증착 시간에 따라서 I-V 특성을 확인하였다. Cu-Ag 박막 증착된 PET Fiber의 인장강도를 측정하여 내구성이 증대되는 것을 인장강도 Curve와 전자주사현미경 관찰을 통해 확인하였으며 기계적 물성 외에 향후 섬유 직조를 위한 상용화 가능성을 연구하기 위해 2축 회전 지그 및 Winder 방식을 적용하여 RF Magnetron Sputtering을 실시하여 물성을 확인하였다.

향후 Cu-Ag 박막 전기전도사와 함께 Ni-Cr의 박막을 추가로 증착하여 전도성 직물로 제직된 전자직물 형태의 자동차 시트에 적용 가능할 것이라고 판단되며 나아가 소자 형태나 센서의 역할을 통해 운전자의 바이오시그널을 감지할 수 있는 센서의 역할을 할 것으로 사료된다.