[디지털투데이 박인성 인턴기자] 한국전자통신연구원(ETRI)은 서울대 연구팀과 함께 나노 복합소재를 이용해 초고감도 압력 센서를 개발했다고 13일 밝혔다.

기존 압력 센서는 물체와 맞닿는 부분의 압력에 따라 전도도가 달라지는 센서 물질을 넣어 만들지만, 압력 변화를 감지하기 힘들다는 한계가 있었다. 이에 연구팀은 전도성 고분자 나노 와이어와 나노 셀룰로스를 섞은 복합 소재로 새로운 센서 물질을 개발했다. 나노와이어끼리 접촉하면 전도도가 높아지는 특성을 이용, 접촉량을 늘릴 수 있도록 머리카락 두께의 1/100 굵기인 1㎛ 두께의 초박형 투명 고감도 센서로 복합 소재를 만들었다는 설명이다.

센서의 민감도는 사람의 맥박을 감지할 수 있을 정도로, 기존 압력 센서보다 20배 가량 높다.

아울러 센서 소재가 유연하고 용액 공정으로 적용하기도 쉬워 넓은 면적의 기판이나 웨어러블 기기를 제작할 때도 유리하다. 소재가 저렴하고 친환경적이기에 신체에 무해하며, 습기 등 생활 오염이 발생하는 환경에서 장기간 사용해도 성능이 안정적으로 지속되는 결과도 확인했다.

연구진이 개발한 센서의 초고감도 성능을 활용하면 물체의 하중 및 물체의 표면이 어떤 모습인지도 구별 가능하다. 실제 연구팀은 이 센서를 이용해 나뭇잎의 잎맥 형상과 손가락의 지문 모양은 물론 지문 골의 높낮이까지 정교하게 표현하는 데 성공했다.

향후 연구진은 센서를 얇은 박막으로 만들어 피부에 직접 붙이게 되면 맥박이 뛰는대로 빛이 발생해 신체정보 데이터를 병원내 전송도 가능해질 것으로 보고 있다. 아울러 사람의 지문 골의 높낮이 표현도 가능해 생체인식 관련 보안에도 유용할 전망이다. 또 로봇에 본 센서 부착시 로봇이 느끼는 물체의 거칠기, 매끄러운 정도까지 알 수 있다.

이정익 ETRI 실감소자 원천연구본부장은 “연구진이 개발한 초박형 압력 센서는 초고감도 특성을 지녀 생체인증, 웨어러블 기기, 로봇 팔, 터치형 디스플레이, 의족/의수, 전자제품 등 압력 센서가 활용된 분야에 폭넓게 활용이 가능할 것이다”고 말했다.