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생기원, 100% 섬유형 압력센서 개발

발행일2018.08.08 13:26

국내 연구진이 섬유만으로 전극과 센서를 구성한 압력 센싱기술을 개발했다. 가벼우면서 유연하고, 부드러운 촉감까지 갖춰 의료 및 홈케어링 분야에 널리 활용될 전망이다.

한국생산기술연구원(원장 이성일)은 고재훈 스마트섬유그룹 박사팀이 전도성 섬유로 압력을 전기 신호화하는 센서를 개발했다고 8일 밝혔다.

Photo Image<생기원 연구팀이 개발한 섬유형 압력 센서>

연구팀은 세 개의 층으로 장치를 구성했다. 고전도성 섬유로 위·아래 전극층을 구성하고, 이들 중간에 센서 역할을 하는 중전도성 섬유층을 넣었다.

중전도성 섬유층은 수 킬로옴(㏀)에서 수 메가옴(㏁)의 저항 값을 띤다. 외부 압력에 반응해 저항 값이 바뀌는데, 이를 통해 얼마나 큰 압력이 가해졌는지 알 수 있다.

센서는 다방면에서 높은 성능을 자랑한다. 특히 압력이 가해지는 위치를 정확하게 잡아낸다. 위치 정확도가 99%에 달한다. 반복된 압력도 오류 없이 감지한다.

연구팀은 이 센서가 다양한 분야에 활용될 수 있다고 설명했다. 의료 및 홈케어링이 대표 분야다. 매트리스나 침구에 적용하면 돌봄이 필요한 환자나 노인의 상태를 쉽게 모니터링 할 수 있다. 체압을 기반으로 움직임 정보를 손쉽게 얻는다. 기술을 고도화하면 맥박이나 심전도와 같은 미세 신호도 파악할 수 있다. 의류형 교정장치나 스포츠 분야에 활용하는 섬유 압력센서 구현도 주된 센서 활용분야다.

Photo Image<고재훈 생기원 스마트섬유그룹 박사>

연구팀은 센서 활용도를 높이기 위해 추가 부품 섬유화 연구를 진행하고 있다. 전도성 실을 섬유층에 꿰매거나, 전도성 잉크를 날염하는 방법으로 전선을 만드는 방법을 연구하고 있다. 또 섬유로 기판을 만드는 것도 염두에 두고 있다.

고재훈 박사는 “섬유형 압력센서는 필름이나 종이와 같은 기존 압력센서 소재보다 많은 장점을 가지고 있다”며 “관리가 쉽고 성능도 뛰어나 더 많은 분야에서 활용할 수 있다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com

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