전원 필요없는 초정밀 인공피부센서 나온다

실리콘 방식 아닌 이온 신호 전달 원리로 작동

별도의 에너지원 없이 압력, 진동, 터치 등을 측정할 수 있는 인공피부센서가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

과학기술정보통신부는 한창수 고려대 교수 연구팀이 인체의 감각기관을 원형에 가깝게 모사해 전원 없이 작동하는 초정밀 인공피부센서를 개발했다고 26일 밝혔다.

인공피부센서(Artificial skin sensor)는 외부의 물리적인 접촉에 의해 전달되는 압력, 진동, 터치 등을 측정하는 센서다.

최근 압력·터치 센서가 의료, 자동차, 항공, 가전, 환경 등 다양한 분야에 활용되면서 고민감 센서에 대한 관심이 높아지고 있으나, 현재까지 개발된 센서는 낮은 감도, 높은 구동전력 등의 문제를 가지고 있어 개선이 필요했다.

(사진=픽사베이)

연구팀이 개발한 피부센서는 외부 자극에 의해 이온이 이동하면서 신호가 전달되는 원리를 이용함으로서 별도의 에너지원 없이 구동될 수 있다. 자극에 대한 빠른 적응·느린 적응의 두 가지 신호를 동시에 측정함으로써 혈압, 심전도, 물체 표면의 특징, 점자의 구별 등 매우 정밀한 감지가 가능하다.

빠른 적응(Fast adapting)은 자극이 시작된 시점과 끝나는 시점에서만 반응신호가 발생하는 특성을, 느린 적응(Slow adapting)은 자극이 시작돼서 끝나는 시점까지 연속적으로 반응신호가 발생하는 특성을 지닌다.

한창수 교수는 “이 연구는 기존 실리콘 기반 방식과 다른 새로운 패러다임의 센서”라며 “생체신호 측정, 로봇피부의 성능 개발과 개선에 기여할 것”이라고 밝혔다.

또, “IoT와 연계해 무전원 고감도의 센싱 모니터링 체계를 구축해 다양한 산업분야에 적용될 것으로 기대된다”라고 연구 의의를 설명했다.

이 연구는 한창수 교수(교신저자), 전경용 고려대 교수(제1저자)를 주저자로 국제학술지 어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials) 2월9일 게재됐으며, 과기정통부 기초연구지원사업과 글로벌프론티어지원사업의 지원으로 수행됐다.