KITECH 생산기술 전문지

지능형 섬유는 항균성, 전도성, 압전성 등 다양한 기능성을 갖추고 있으며, 환경 변화에 따라 섬유 자체의 기계적, 화학적, 광학적 특성이 능동적으로 반응할 수 있다. 이러한 특성은 섬유형 반도체, 에너지 하베스팅 및 저장, 센서, 웨어러블 기기를 통한 헬스케어, 인체 신호 수집, 안전 및 보호 기능을 위한 감지 시스템 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 최근에는 AI 및 로봇 산업의 발전과 더불어, 기존 실리콘 기반 반도체 기술이 갖는 유연성 부족, 소형화의 물리적 한계, 높은 전력 소비 등 몇 가지 구조적 제약을 보완하기 위한 대안으로, 뉴로모픽 기술을 직물 기반 섬유 네트워크에 통합하려는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이에 따라, 웨어러블 AI, 로보틱 신경망, 바이오 인터페이스 등에 적용 가능한 섬유형 뉴로모픽 플랫폼 기술이 등장하고 있으며, 이는 진정한 의미의 E-skin 실현을 가능하게 하고 있다. 이러한 지능형 섬유는 기능성 섬유의 회로화 및 집적화, 혹은 자극 감응형 특성의 부여를 통해 구현될 수 있으며, 기본적으로 기능성 고분자, 그래핀, 탄소나노튜브(CNT), MXene, 질화붕소 등 다양한 기능성 나노소재가 직접 방사되거나 기존 섬유와 복합화되어 기능성을 부여하는 방식으로 개발되고 있다. 이 중 MXene은 전이금속, 탄소 또는 질소, 그리고 다양한 표면 작용기의 조합으로 이루어진 2차원 나노소재군으로, 조성 및 표면 화학에 따라 다양한 물성을 발현할 수 있다는 점에서 주목받고 있다. 특히 Ti3C2Tx 기반 MXene은 금속 수준의 전기전도성, 우수한 수분산성, 높은 비표면적, 광반응성, 전기화학적 안정성 등 탁월한 특성을 갖추고 있어, 기능성 섬유소재로서 매우 유망한 후보로 간주된다. 따라서 본 고에서는 Ti3C2Tx MXene 기반 지능형 섬유 응용의 최근 연구 동향과, 이의 지속 가능한 개발을 위한 전략적 접근에 대해 고찰하고자 한다.