ETRI, 피부에 바로 붙이는 고무형 압력센서 개발

수천번 구부려도 성능저하 없고 높은 민감도 보유

의수, 의족, 로봇 팔 등에 적용 가능

【대전=뉴시스】김양수 기자 = ETRI 김성준 선임연구원이 그래핀폼 기반 고무형 복합소재를 손가락으로 늘려 소재의 신축성을 확인하고 있다. 2018.10.18(사진=ETRI 제공) [email protected]

【대전=뉴시스】김양수 기자 = 국내 연구진이 장애인의 의수나 의족, 로봇 등에 직접 부착할 수 있는 고무형태의 압력센서 개발에 성공했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 그래핀 복합소재 기반 직물형 센서기술을 바탕으로 수천번 구부리거나 늘려도 성능저하가 없고 기존 센서 대비 10배 이상 높은 민감도를 갖는 '그래핀폼 기반 고무형 복합센서'를 개발했다고 18일 밝혔다.

ETRI 연구진은 이번 연구개발에서 사람의 피부에 적용키 위해 딱딱하거나 피부와의 이질감이 들지 않는 소재로 에코플렉스(Ecoflex)라는 고무형 재질을 활용했다. 에코플렉스는 유연 고분자 물질로 탄성이 좋고 인체에 무해하다.
 
이어 연구진은 그래핀 스펀지의 표면에 이황화 몰리브덴(MoS2)을 이용해 양각의 평면 쉬트를 만든 뒤 유연한 고분자인 에코플렉스를 결합시켜 높은 민감도를 가지면서 유연한 고무형 센서를 만들었다.

연구진은 또 고무형 복합소재를 활용해 손가락, 눈 옆의 관자놀이, 목 뒷부분, 손가락의 굽힘, 눈 깜박임 등 신체의 움직임을 감지하는 모션센서와 촉각 센서 모듈 제작에도 성공했다.

연구진은 이번 고무형 센서가 향후 의수나 의족, 로봇에 적용이 가능하고 병원의 재활치료에도 큰 도움을 줄 것으로 전망하고 있다.

특히 이 센서는 4000번 이상의 압력 변화를 반복하는 동안 일정한 저항을 유지해 장기간 사용해도 센서 성능에 저하가 없다는 것이 확인됐고 가격도 저렴해 상용화에 유리하다.

ETRI 신소자연구그룹 최춘기 박사는 "이 센서를 피부에 부착해 신체 움직임이나 자세, 혈압 및 심장 박동수 등을 빠르게 실시간 감지할 수 있다"며 "현재 관련기술에 대한 국내·외 특허출원이 진행중이고 기술이전은 바로 가능한 수준"이라고 밝혔다.

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