향후 이 센서를 활용하면 사람의 신경조직과 같은 역할을 하게 되어 감각을 느끼는데 도움을 줄 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 수 천번 구부리거나 늘려도 높은 재현성을 갖고 기존 센서 대비 10배 이상 높은 민감도의 고무형 압력 및 변형(Strain) 복합센서 개발에 성공했다고 18일 밝혔다.

연구진은 테스트용으로 1cm x 1cm의 센서를 만들었다. 센서 크기는 향후 조정이 가능하다.

일단 장갑용이나 손가락에 적용 가능케 만들어 작은 크기로도 손가락 등에 붙여 작은 압력 반응에도 민감도를 극대화 시킨다는 계획이다.

ETRI는 기존 압력센서들이 민감도 확보가 가능하지만, 압력의 변화에 따른 반응은 낮아 이를 해결하는데 힘썼다.

특히 연구진은 사람의 피부에 적용키 위해서는 딱딱하거나 피부와의 이질감이 들지 않는 소재를 찾기 위해 노력했다. 이에 탄성이 좋고 인체에 무해한 에코플렉스(Ecoflex)라는 고무형 재질을 선택했다.

이후 그래핀 스펀지의 표면에 이황화 몰리브덴(MoS2)을 이용하여 양각의 평면 쉬트를 만든 후에 유연한 고분자인 에코플렉스를 결합시켜 높은 민감도를 가지면서 유연한 고무형 센서를 만들 수 있었다.

이로써 우수한 전기전도도를 가지면서 낮은 압력 변화에도 높은 민감도를 나타내는 센서를 제작했다.

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

또 자동차 시트에 이 센서를 붙여 운전자들의 특유의 질병, 또는 근 골격계 질환의 원인을 알게 되어 치료에 도움을 줄 수 있을 것으로 전망돤다.

특히 연구진은 고무형으로 만든 센서가 저가이며 피부 등에 쉽게 붙일 수 있어 상용화시 유리할 것으로 보고 있다. 또 이 기술의 상용화가 2~3년 내 가능할 것으로 보고 있다.

ETRI 최춘기 박사는 “이 센서는 피부에 부착해 신체 움직임이나 자세, 혈압 및 심장 박동수 등을 빠르게 실시간 감지가능 하다”며 “기계로 된 딱딱한 팔다리 대신 인간 피부와 같은 유연한 생체환경을 제공, 의료재활 분야에 다양하게 활용될 것”이라고 말했다.

이번 성과는 미국화학회 나노분야의 국제 학술지 ‘AMI’지에 지난달 27일자로 온라인 등재됐다.