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| △ 스마트 섬유 센서를 이용한 로봇 조종 의류 제작 및 시연. 순수 섬유로 구성된 스마트 섬유 센서는 장갑이나 옷 등에 직접 구현이 가능하며 이를 이용해 무인기(드론) 등의 로봇을 무선으로 조종하는 로봇 조종 의료를 제작할 수 있다. |
쌀 한 톨 무게도 측정가능한 초민감형 압력센서 개발
연세대 이태윤 교수 "웨어러블 기기 의복화 앞당길 것"
(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 국내 연구진이 새로운 형태의 고성능 전도성 섬유를 만들고 이를 이용해 쌀 한 톨 무게보다 작은 압력까지 측정할 수 있는 웨어러블 기기용 초민감형 스마트 압력센서를 개발했다.
연세대 전기전자공학과 이태윤 교수는 20일 유연성 고분자와 금속 나노입자 복합체를 사용, 높은 전기적 성능과 안정성을 동시에 지니는 고성능 전도성 섬유를 개발하고 섬유 표면에 유연성 절연체를 적용해 민감도를 높인 스마트 섬유 센서를 구현했다고 밝혔다.
이 연구 결과는 재료분야 학술지 '어드밴스드 머터리얼스'(Advanced Materials, 4월 17일자) 온라인판에 게재됐다.
고성능 전도성 섬유는 전류가 자유자재로 흘러 구리 전선을 대체할 수 있는 성능을 지녔지만 기존 전도성 섬유는 높은 전기적 성능과 외부 자극에 대한 안정성을 동시에 확보하는 것이 어려웠다.
연구진은 이 연구에서 외부 자극에 의해 손상되지 않고 쉽게 늘어나거나 변형되는 고분자 물질과 절연체를 이용해 높은 전기적 성능과 안정성을 동시에 구현했다.
이 섬유로 만든 스마트 섬유 센서는 옷이나 장갑 등에 부착해 높은 해상도로 구현할 수 있으며 쌀 한 톨보다 가벼운 8㎎까지 감지할 수 있는 높은 민감도(0.21㎪-1)를 보였졌다.
연구진은 이 스마트 섬유 센서를 장갑에 적용해 무인기(드론)을 무선 조종할 수 있는 드론 조종 장갑을 제작, 시연에 성공했다.
연구진은 이 연구성과는 웨어러블 기기의 의복화 실현 가능성을 앞당겼다는 데에 의의가 있다며 향후 사물인터넷(IoT), 헬스케어, 모션 감지 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다고 밝혔다.
이태윤 교수는 "이 연구성과는 웨어러블 압력 센서의 성능을 높이고 용액 기반 공정으로 제조 단가를 낮출 수 있을 뿐 아니라 실제 의류에 쉽게 적용할 수 있어 웨어러블 기기, 사물인터넷(IoT) 등 산업 파급 효과가 클 것"이라며 실용화에 3년 정도가 필요할 것으로 전망했다.
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