▲ 생체 피부감각기관 시스템과 인공 피부센서 신호발생 개략도.

국내 연구진이 외부전원 없이 자체동력으로 구동되는 초정밀 인공피부센서를 개발했다.

과학기술정보통신부(장관 유영민)는 한창수 고려대학교 교수 연구팀이 인체의 감각기관을 원형에 가깝게 모사해 전원 없이 작동하는 초정밀 인공피부센서를 개발했다고 27일 밝혔다.

최근 압력 및 터치 센서가 의료, 자동차, 항공, 가전, 환경 등 다양한 분야에 활용됨에 따라 고민감 센서에 관한 관심이 높아지고 있으나, 현재까지 개발된 센서는 낮은 감도, 높은 구동전력 등의 문제를 가지고 있어 개선이 필요한 실정이다.

이에 연구팀은 인체 피부감각기관을 모방해 전력발생부, 압력 수용기, 전해질, 기공막의 네 가지 요소를 결합해 두 가지 피부감각기관 신호를 발생시키는 무전원의 고감도 피부센서를 구현했다.

개발한 피부센서는 외부 자극에 의해 이온이 이동하면서 신호가 전달되는 원리를 이용한다. 자체동력을 위해 압전필름을 이용했고 압력 인가시 압전필름부에서 발생하는 빠른적응신호와 이온채널부에서 발생되는 느린적응 신호의 두가지 신호를 동시에 측정한다.

연구진은 혈압이나 심전도를 동시에 측정할 수 있는 기반을 마련했으며, 웨어러블 건강모니터링 및 향상된 로봇피부 개발을 앞당길 수 있을 것으로 전망하고 있다.

한창수 교수는 “이 연구는 기존 실리콘 기반 방식과 다른 새로운 패러다임의 센서”라며, “생체신호 측정, 로봇피부의 성능 개발 및 개선에 기여하고, IoT와 연계해 무전원 고감도의 센싱 모니터링 체계를 구축, 다양한 산업분야에 적용될 것으로 기대”한다고 밝혔다.

한편, 이 연구는 국제학술지 어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials) 2월 9일에 게재됐다. 또한 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인·집단연구) 및 글로벌프론티어지원사업의 지원으로 수행됐다.