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"누르면 티 나요" 빛나는 고감도 압력 센서 개발

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"누르면 티 나요" 빛나는 고감도 압력 센서 개발

2020.02.13 18:12
오지영 한국전자통신연구원(ETRI) 책임연구원이 초고감도 압력센서의 발광 성능을 시험하고 있다. ETRI 제공
오지영 한국전자통신연구원(ETRI) 책임연구원이 초고감도 압력센서의 발광 성능을 시험하고 있다. ETRI 제공

미세한 압력의 강도와 위치 변화뿐 아니라 압력을 가한 물체의 표면정보까지 쉽게 알아낼 수 있는 기술이 개발됐다.

 

한국전자통신연구원(ETRI)은 홍용택 서울대 전기 및 정보공학부 교수 등과 함께 나노 복합소재를 이용해 기존보다 민감도가 20배 높은 투명압력센서를 개발했다고 13일 밝혔다.

 

ETRI는 전도성 고분자 나노와이어와 나노셀룰로스를 섞은 복합소재를 센서로 활용했다. 나노물질은 접촉이 많아지면 전도도가 늘어나 감도가 늘어난다. 연구팀은 접촉량을 늘릴 수 있도록 1마이크로미터(㎛·100만 분의 1m)당 100개 층을 쌓았다. 여기에 전기를 가하면 발광하는 양자점 소자를 넣어 압력에 따라 빛이 나도록 했다.

 

연구팀이 개발한 센서는 양자점 소자를 넣어 압력에 따라 붉은 빛을 낸다. ETRI 제공
연구팀이 개발한 센서는 양자점 소자를 넣어 압력에 따라 붉은 빛을 낸다. ETRI 제공

연구팀이 개발한 센서는 두께 2㎛에 가로세로 100mm 크기다. 압력이 가해지면 빨간색으로 표시된다. 센서의 민감도는 바늘 침의 압력도 감지 가능한 수준으로 정교하다. 색이 투명해 다양한 기판에 올려 활용하기도 쉽다고 연구팀은 설명했다.

 

연구팀은 이 센서를 활용한 예도 소개했다. 센서를 얇은 박막으로 만들어 피부에 붙이면 맥박이 뛰는 대로 빛이 발생해 신체정보 데이터를 바로 전송하는 것도 가능해진다. 지문의 높낮이도 인식할 수 있어 생체인식에도 활용할 수 잇다. 로봇의 피부에 붙이면 로봇이 물체의 거칠기와 매끄러운 정도도 알 수 있다.

 

이번에 개발한 센서는 지문 인식 등 압력을 활용하는 다양한 기술에 적용될 것으로 기대된다. ETRI 제공
이번에 개발한 센서는 지문 인식 등 압력을 활용하는 다양한 기술에 적용될 것으로 기대된다. ETRI 제공

이정익 ETRI 실감소자원천연구본부장은 “연구팀이 개발한 초박형 압력센서는 감도가 높아 생체인증과 웨어러블 기기, 로봇 팔 등 압력 센서가 활용된 분야에 폭넓게 활용이 가능할 것”이라고 말했다.

 

이번 연구결과는 지난달 31일 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 실렸다.

 

압력 센서는 로봇에게 촉감을 부여하는 등 다양한 곳에 활용될 것으로 보인다. ETRI 제공
압력 센서는 로봇에게 촉감을 부여하는 등 다양한 곳에 활용될 것으로 보인다. ETRI 제공

 

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