포스텍(POSTECH·총장 김무환)은 김진곤 화학공학과 지능형 블록공중합체 자기조립연구단 교수·통합과정 장준호 씨, 정운룡 신소재공학과 하이브리드나노소재연구단 교수·김동욱 박사 연구팀이 단 하나의 전극으로 다양한 신체 움직임을 감지하는 정전기 촉각 센서를 개발했다고 23일 밝혔다.
연구팀은 열이 가해지면 상태가 바뀌는 열가소성 고분자(BCPs)2)에 주목했다. 이 고분자에 자외선을 쬐는 시간이 늘어날수록 정전기 신호가 증가하는 현상을 분석한 것이다. 패턴이 있는 마스크를 통해 고분자에 자외선을 조사하자, 자외선을 받은 영역과 그렇지 않은 영역 경계에서 전하가 넘어가지 못하는 보호벽이 만들어졌다. 즉 자외선 조사만으로 정전기 신호가 각기 다른 패터닝을 만들 수 있었다.
연구팀은 이를 이용해 하나의 전극 연결선으로 다양한 신호를 낼 수 있는 정전기 촉각 센서를 제작했다. 그 결과, 접촉 위치와 순서를 비롯해 손바닥에서 일어나는 다양한 움직임을 성공적으로 감지할 수 있었다.
김진곤 교수는 “촉각 센서를 장갑처럼 사용하려면 변형성이 높아야 했지만, 회로 설계에 한계가 있었다”며 “하나의 전극 연결선만으로 한계를 극복해 향후 인공 피부와 같은 다양한 영역에 응용할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
과학기술정보통신부의 창의적 연구진흥 사업과 중견연구자 지원사업의 지원을 받아 이뤄진 이번 연구성과는 최근 에너지 분야 국제 학술지 '나노 에너지(Nano Energy)'에 게재됐다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
