ETRI 개발 '직물형 복합센서'
자르거나 구부려도 성능 발휘
로봇손·생체 측정 등 활용 기대
자르거나 구부려도 성능 발휘
로봇손·생체 측정 등 활용 기대
국내 연구진이 첨단 신소재로 주목받는 그래핀과 탄소나노튜브(CNT)를 넓은 면섬유에 코팅해 유연하면서 전기 전도가 잘 되는 센서를 개발했다. 웨어러블 소재나 생체신호 측정, 스마트 스포츠 의류 등에 적용할 수 있을 것으로 예상된다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 면섬유 같은 직물을 그래핀과 탄소나노튜브를 섞은 용액에 담가 건조하는 방식으로 압력과 변형 정도를 동시에 측정할 수 있는 '직물형 복합센서'를 개발했다고 26일 밝혔다.
그동안 센서 제작에는 전기가 잘 통하는 금속이 주로 사용됐지만, 구부리거나 누르기를 반복하면 쉽게 끊어지는 등 유연성과 내구성이 약해 상용화에 어려움이 있었다.
연구팀은 전도성이 우수한 환원 그래핀과 기계적·전기적 특성이 뛰어난 탄소나노튜브의 장점을 활용했다. 두 소재 자체가 센서이다 보니 천에 염료를 코팅하듯 전도성 그래핀을 입혀 원하는 만큼 잘라 활용할 수 있다. 특히 탄소나노튜브를 그래핀이 코팅된 직물과 접목해 전기전도도를 높였고, 탄소나노튜브의 복합한 네트워크 구조로 10만번 이상을 구부리거나 압력을 가해도 성능에 문제가 없다고 연구팀은 설명했다.
센서 크기는 가로세로 1×3㎝로, 최대 수십㎝까지 제작할 수 있다. 연구팀은 개발된 센서를 면장갑에 적용해 손가락 동작에 따라 움직임을 감지하는 모션센서를 제작하는 데 성공했다. 이 센서는 로봇의 손이나 의수, 의족뿐 아니라 생체신호 측정 등에 널리 활용할 수 있다.
최춘기 ETRI 신소자연구그룹 박사는 "웨어러블 센서 업체나 장애인을 위한 의수·의족업체, 자동차 부품업체 등에 기술을 이전해 상용화를 추진할 계획"이라고 말했다.
한편 이 연구성과는 미국화학회의 나노분야 국제 학술지 '응용재료 인터페이스(AMI)' 온라인판에 최근 실렸다. 대전=이준기기자 bongchu@
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