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KAIST서 손가락 터치 민감하게 반응하는 센서 개발

'포스터치' 상용화 가능성 높여…"스마트폰·의료기기 적용"
왼쪽부터 KAIST 전기 및 전자공학부 유재영 박사과정, 서민호 박사, 윤준보 교수 [KAIST 제공=연합뉴스]
왼쪽부터 KAIST 전기 및 전자공학부 유재영 박사과정, 서민호 박사, 윤준보 교수 [KAIST 제공=연합뉴스]

(세종=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 전기 및 전자공학부 유재영 박사과정·서민호 박사 연구팀이 유연 기기에 적용할 수 있는 투명 포스터치(Force touch) 센서를 개발했다고 19일 밝혔다.

포스터치는 손가락으로 누르는 힘의 강도를 인식해 작동하는 기술을 총칭한다.

기존 센서는 특정 성능 만에 치중해서 민감도, 유연성, 투명도, 재현성, 다양한 사용 환경에서의 동작 신뢰성 등을 동시에 만족시키지는 못했다.

연구팀은 '포스터치 센서는 공기를 포함한 간격을 갖는다'는 통념에서 벗어나 속이 가득 찬 센서를 개발하는 데 집중했다.

압력에 따른 유전율 변화를 극대화할 금속 나노 입자 포함 나노 복합 절연층과 더불어 민감도를 높일 수 있는 나노 그레이팅 구조를 구현해 고 민감도 투명 유연 포스터치 센서를 제작했다.

연구팀이 제작한 대면적 7인치 투명 유연 포스터치 센서 [KAIST 제공=연합뉴스]
연구팀이 제작한 대면적 7인치 투명 유연 포스터치 센서 [KAIST 제공=연합뉴스]

연구팀은 감지 전극을 감지 층 동일 평면(기계적 중립면)에 배치해서 극단적으로 굽혀도 성능 변화 없이 동작하는 것을 확인했다.

대면적 균일성, 제작 재현성, 온도 변화나 장기 사용에 따른 신뢰성 등에서 상용화 수준에 달한다고 연구팀은 설명했다.

실제 맥박 모니터링이 가능한 헬스케어 웨어러블 기기에 센서를 적용해 맥박을 성공적으로 실시간 감지해 내기도 했다.

스마트 폰 집적 후 압력 감지 확인을 위한 붓글씨 어플리케이션 동작 결과 [KAIST 제공=연합뉴스]
스마트 폰 집적 후 압력 감지 확인을 위한 붓글씨 어플리케이션 동작 결과 [KAIST 제공=연합뉴스]

국내 포스 터치 센서 기업 하이딥과 함께 7인치 대면적 센서를 스마트폰에 장착해서 실시간 압력 분포도 확인했다.

유재영 박사과정은 "다양한 실제 사용 환경에서도 높은 신뢰성 수준에서 동작했다"며 "사용자 터치 인터페이스와 웨어러블 기기에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

성과를 담은 논문은 지난 6일 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials) 온라인판에 실렸다.

어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈 후면 표지 논문 이미지 [KAIST 제공=연합뉴스]
어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈 후면 표지 논문 이미지 [KAIST 제공=연합뉴스]

연구 우수성을 인정받아 오프라인 저널 후면 표지 논문으로 선정되기도 했다.

walden@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2018/09/19 11:26 송고

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