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압력 감별해 빛 밝기 다르게 내는 '전자피부' 기술 개발

송고시간2021-06-02 00:00

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국내 연구진이 누르거나 잡아당기는 등 자극 세기에 따라 빛의 밝기가 달라지는 전자피부 기술을 개발했다.

과학기술정보통신부는 강문성 서강대 화공생명공학과 연구팀과 김도환 한양대 화학공학과 연구팀이 힘의 변화에 따라 빛의 밝기가 달라지는 '스마트 발광형 전자피부' 기술을 개발했다고 2일 밝혔다.

연구진은 바닷물이 흐르면 힘의 크기에 따라 빛의 밝기를 다르게 내는 해양 플랑크톤에 착안해 전자피부를 개발했다.

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파도흐름 압력 따라 발광세기 달라지는 해양플랑크톤에 착안

(서울=연합뉴스) 정윤주 기자 = 국내 연구진이 누르거나 잡아당기는 등 자극 세기에 따라 빛의 밝기가 달라지는 전자피부 기술을 개발했다.

과학기술정보통신부는 강문성 서강대 화공생명공학과 연구팀과 김도환 한양대 화학공학과 연구팀이 힘의 변화에 따라 빛의 밝기가 달라지는 '스마트 발광형 전자피부' 기술을 개발했다고 2일 밝혔다. 연구 성과는 이날 재료과학 분야 국제학술지 '어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)'에 게재됐다.

전자피부 모식도
전자피부 모식도

[과학기술정보통신부 제공. 재판매 및 DB 금지]

전자피부는 온도, 습도, 압력 등을 감지하는 전자장치로 사람의 피부와 기능이 유사하다. 웨어러블 기기나 로봇, 의료기기 등에 적용해 주변 모니터링에 사용할 수 있다.

연구진은 바닷물이 흐르면 힘의 크기에 따라 빛의 밝기를 다르게 내는 해양 플랑크톤에 착안해 전자피부를 개발했다. 신축성 있는 고분자 소재에 이온 발광소재를 적용했다.

이 소재를 누르면 힘의 세기에 따라 접촉면에서만 이온 농도가 변하고, 빛의 휘도도 달라진다. 휘도란 단위면적당 빛의 세기를 가리킨다.

기존 압력 감지장치와 빛을 내는 발광장치가 별도로 존재하던 전자피부와 달리 국내 연구진이 이번에 개발한 전자피부에는 감지장치와 발광장치가 합쳐진 센서가 포함됐다. 낮은 전력으로도 힘의 세기와 변화를 민감하게 포착해 시각적으로 피드백을 제공한다고 연구진은 설명했다.

이렇게 만들어진 전자피부는 0∼60kPa(필로파스칼) 수준 범위의 압력을 다양한 휘도의 빛으로 낼 수 있다.

단순히 누르는 자극 외에 늘리는 자극에도 전자피부는 반응했다. 늘리는 자극에 비례해 빛의 휘도도 증가했다.

연구진은 터치스크린이나 버튼 없는 디스플레이 등 차세대 실감형 기술 등에 전자피부를 응용할 수 있다고 내다봤다.

김도환 교수는 "지금까지 전자피부 분야에서 연구되지 않은 힘의 변화에 따른 발광층 내 이온 분포를 제어한 새로운 구동방식을 제시했다"며 "유연한 터치스크린이나 버튼 없는 디스플레이 등 사용자 친화적 실감형 기술로의 발전 가능성을 토대로 IoT(사물인터넷) 시대 사용자와 사물간 시각적 촉각인터페이스 분야 응용이 기대된다"고 말했다.

힘의 변화에 따른 내부이온 분포 변화
힘의 변화에 따른 내부이온 분포 변화

[과학기술정보통신부 제공. 재판매 및 DB 금지]

jungle@yna.co.kr

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