[IT비즈뉴스 김진수 기자] 손가락으로 누르는 힘의 세기를 인식하는 3D터치기술이 다양한 디바이스에 탑재가 늘고 있다. 이 가운데 하나의 센서로 위치와 압력을 측정할 수 있는 3D터치기술을 국내 연구진이 개발에 성공했다.

차세대 인터페이스 기술로 주목받는 3D터치기술은 터치패널과 압력센서의 단순한 조합으로 정확도와 투명도, 유연성이 부족하다는 지적이 있어왔다.

압력센서를 여러 개의 행렬로 배치해 3D터치를 구현하면 단위 압력센서 개수와 필요한 연결 도선이 비례해 성능을 목적으로 해상도를 늘리면 시스템의 복잡도가 크게 늘어나는 단점이 있다.

스타일러스펜과 같은 같은 외부 장비를 활용하는 방식은 민감도와 해상도 부문에서는 강점이 있지만 외부 장치를 필요로 하고 값이 비싸다.

고승환 서울대 교수 연구팀에 따르면 위치와 압력을 하나의 소자로 측정함으로써 기존의 기술보다 정확하고 은나노 소재가 활용돼 투명도와 유연성도 갖춘 3D터치소자를 개발했다.

시스템은 유연한 PET 기판 위에 빗 무늬로 패턴화된 은나노 입자 소결 전극과 신축성 폴리머인 PUA에 은나노 와이어를 침투시킨 전극이 샌드위치 형태로 포개져 있는 형태로 구성돼 있다.

소자에 압력이 가해지면 소결 전극의 독특한 표면 형상으로 압력을 전기신호 변화를 통해 감지할 수 있다. 레이저를 통해 전극에 미세한 물결 모양을 제작해 위치-압력을 동시 측정하는 점이 핵심이다.

무엇보다 시스템이 복잡하지 않고 투명하고 유연기판 위에서 제작할 수 있는 소재로 곡면디스플레이나 사람의 피부와 같은 휘어지는 환경에서도 센싱이 가능하다. 연구팀은 간단한 블루투스 모듈을 활용해 사람의 팔 위에 부착한 뒤 무선 작동하는 것을 확인했다고 설명했다.

고승환 교수는 “이 연구는 은나노 소재에 레이저 공정을 적용해 기존 기법으로 만들어낼 수 없는 미세 물결구조를 형성한 것”이라며 “현재 장치가 실험실 수준에서 제작된 것으로 향후 제작하는 기술 측면에서 최적화할 계획”이라고 밝혔다.

이번 연구성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업의 지원으로 수행됐으며 학술지 '네이쳐 커뮤니케이션스(Nature Communications)' 6월13일자에 게재됐다.