[IT비즈뉴스 최태우 기자] 국내 연구진이 장애인의 의수나 의족, 로봇에 직접 부착이 가능한 고무형태의 압력센서를 개발했다.

한국전자통신연구원(ETRI)이 올해 초 그래핀 복합소재 기반 직물형 센서 개발을 한데 이어 구부리거나 늘려도 높은 재현성을 갖고 기존 센서 대비 높은 민감도의 고무형 복합센서 개발에 성공했다.

연구진이 만든 테스트용 센서는 1cm x 1cm 크기다. 우선 장갑용이나 손가락에 적용 가능케 만들어 작은 크기로도 손가락 등에 붙여 작은 압력 반응에도 민감도를 극대화 시킨다는 계획이다.

연구진은 면적이나 길이가 변함에 따라 저항이 변하는 저항형 센서 방식을 사용했다고 설명했다. 이는 저항의 변화로 센서 동작여부를 손쉽게 확인이 가능하기 때문이며 탄성이 좋고 인체에 무해한 에코플렉스(Ecoflex)라는 고무형 재질을 선택했다고 덧붙였다.

3차원 그래핀의 경우 스펀지 형태와 비슷해 손으로 눌렀다 떼게 되면 길이나 면적이 변화하면 저항이 변하게 된다. 스펀지 표면이 그래핀으로 코팅되면 전도성을 가지기 때문에 수직으로 압력을 가할 때 표면적 변화에 따른 저항 변화를 알 수 있다.

이후 그래핀 스펀지의 표면에 이황화 몰리브덴(MoS2)을 이용해 양각의 평면 쉬트를 만든 후, 유연한 고분자인 에코플렉스를 결합시켜 높은 민감도를 가지면서 유연한 고무형 센서를 만들 수 있었다고 밝혔다.

연구진은 이번에 개발한 고무형 센서가 향후 의수나 의족, 로봇에 먼저 적용이 가능하고 병원의 재활치료에도 큰 도움을 줄 것으로 내다보고 있다. 재활치료의 경우 치료과정의 회복 정도를 알기 어려웠지만 개발된 센서를 이용해 환자에게 붙여 활용하게 되면 치료정도의 정확한 정량 분석이 가능하다는 설명이다.

특히 고무형으로 만든 센서가 저가이며 피부 등에 쉽게 붙일 수 있어 상용화시 유리할 것으로 보고 있다. 자체 시험 결과 4천 번 이상의 압력 변화를 반복하는 동안 일정한 저항을 유지해 센서 성능저하가 없음을 확인했다고 밝혔다.

ETRI ICT부품소재연구소 신소자연구그룹 최춘기 박사는 “본 센서는 피부에 부착해 신체 움직임이나 자세, 혈압 및 심장 박동수 등을 빠르게 실시간 감지가능 하다. 기계로 된 딱딱한 팔다리 대신 인간 피부와 같은 유연한 생체환경을 제공, 의료재활 분야에 다양하게 활용될 것으로 예상된다”고 말했다.