[특별기고] 친환경 생체 분해 전자회로 시대

이즈미야 와타루 산교타임스 대표이사 사장

“구부릴 수 있는 플렉서블 프린트 회로가 스마트폰 세계에서 맹활약하고 있다. 반도체와 전자부품 등을 실장하는 면적이 매우 한정돼 있어, 얇고 구부릴 수 있는 전자회로 기판이 너무나도 필요하다. 이 덕분에 우리회사 제품은 폭발적으로 성장하고 있다. 그러나 문제는 현재의 플렉서블 회로의 재료 대부분이 플라스틱이며 친환경적이지 않다는 점이다.”

이렇게 말하는 것은 일본 멕트론의 마쓰모토 히로부미 임원이다. 일본 멕트론은 전자회로 기판에서 세계 챔피언 자리에 있으며, 3000억 엔의 매출을 자랑한다. 이를 바짝 뒤쫓고 있는 게 한국 영풍그룹이며, 그 다음이 대만 유니마이크론이다.

마쓰모토 씨의 이같은 말은 진짜다. 플렉서블 회로의 원재료는 석유로 만드는 폴리이미드, PEN, PET, LCP 등의 플라스틱이어서 생분해하기 어렵다. 즉, 흙 속에 묻어도 그대로 남는다. 그래서 멕트론이 오사카대학의 구마모토 연구소와 공동 개발한 셀룰로오스 나노 화이버(SNF)가 등장한 것이다. 이는 15nm 지름의 초미세한 원재료로 됐는데, 사탕수수, 고구마, 미역, 마 등을 원재료로 하고 거기에서 추출한 성분을 필름화한다는 것이다. 물론 목재도 사용할 수 있는 등 원료는 다양하고 가격도 저렴하다.

“SNF는 일종의 투명한 종잇장이지만 그동안의 개념을 전부 뒤엎는 것이다. 열 전도율은 PET의 약 5배, 흡수율도 낮고 계면 친화도도 높다. 강도는 아라미드와 거의 같다, 요컨대 방탄조끼처럼 강하다. 게다가 열 분해 온도는 280℃이며, 높은 내열성도 있다”고 마쓰모토 씨는 말했다.

이 SNF를 사용한 체내 용해형 플렉서블 프린트 회로도 이미 실험에서는 완성됐다. 미국 일리노이대학의 존 로저스 교수가 만든 ‘체내 용해 FPC’는 이 SNF의 기판 위에 비단과 마그네슘을 올려 LED를 빛낸다. 목적은 항생물질에서도 죽지 않는 세균을 LED의 열로 죽인다는 것이다. 즉, 몸 안에 이 FPC을 넣어 세균을 죽이고나서 치료 후에는 체내에서 생분해되어 없어진다. 마치 SF 세계와 같은 일이 실현 가능해진 것이다.

마쓰모토 씨는 “이 SNF를 사용한 필름 위에 잉크나 스크린 인쇄로 배선을 형성하면 어떤 것이든 올려놓을 수 있다. 생체에서 분해하는 것이기 때문에 친환경적이고 해도 끼치지 않는다. 이는 전부 일회용으로 할 수 있다. 플렉서블 프린트 회로를 내장하는 캡슐을 체내에 심을 날도 머지않았다.