DGIST, 인간 뇌 본떠 ‘초민감 전자피부’ 개발

헬스케어용 웨러러블 디바이스 등 활용 가능

연구팀 “상용화를 위한 기술 개발 확장 기대”

연구팀이 개발한 초민감성 전자피부. ⓒ대구경북과학기술원

대구경북과학기술원(DGIST)은 이윤구 에너지공학과 교수팀이 임채혁 전북대학교 기계공학과 교수팀과 공동 연구를 통해 ‘인간의 뇌 신경 시스템’을 본떠 만든 초민감 전자피부용 압력 센서를 개발했다고 16일 밝혔다.

압력 센서는 작은 변화나 힘을 감지해 신호로 변환하는 장치다. 스마트폰, 헬스케어 기기 등에서 터치, 심박수, 근육 움직임을 감지하는 데 사용되고 있다.

특히 압력 센서 기반 전자피부는 인간의 피부처럼 미세한 압력을 감지한다. 웨어러블 디바이스, 의료 모니터링 기기, 로봇의 감각 시스템 등 다양한 분야에 활용된다.

이에 이윤구 교수 연구팀은 인간의 뇌에서 신호를 주고받는 방식을 본떠 만든 압력센서를 개발했다.

뇌는 뉴런과 아교세포가 협력해 복잡하고 빠르게 신호를 전달한다.

이윤구 교수팀은 이 구조를 본떠 나노입자들로 이루어진 네트워크를 만들어, 작은 압력에도 민감하게 반응하는 압력센서를 설계했다.

본 연구를 통해 개발한 압력센서는 아주 민감할 뿐 아니라 투명하고 유연하다. 심박수와 손가락 움직임 같은 작은 변화는 물론, 물방울의 압력까지도 감지할 수 있다.

또 1만번 이상 반복 사용해도 안정적으로 작동하며, 뜨거운 환경이나 습기가 많은 환경에서도 성능이 떨어지지 않는다.

이윤구 교수는 “이번 공동연구를 통해 투명하고도 유연함을 갖춘 차세대 전자피부에 응용할 수 있는 촉각센서를 개발할 수 있었다”며 “센서 구동에 대한 기초적인 메커니즘 연구를 지속해 향후 인간의 피부를 모사한 인공 촉각 센서의 개발과 투명디스플레이의 상용화를 위한 기술개발로 확장할 수 있기를 기대한다”고 말했다.