20일 한국연구재단은 연세대 전기전자공학과 이태윤 교수팀이 유연성 고분자와 금속 나노입자 복합체를 사용, 높은 전기적 성능과 안정성을 동시에 지니는 새로운 형태의 고성능 전도성 섬유를 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 섬유 표면에 유연성 절연체를 적용해 민감도를 높인 웨어러블 기기용 스마트 섬유 센서도 개발했다.
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| 스마트 섬유 센서를 이용한 로봇 조종 의류 제작 및 시연 (한국연구재단 제공) |
그동안 고성능 전도성 섬유는 전류가 자유자재로 흘러 구리 전선을 대체할 수 있는 성능을 지녔지만, 기존 전도성 섬유는 높은 전기적 성능과 외부 자극에 대한 안정성을 동시에 확보하는 것이 어려웠다.
이에 연구진은 이 연구에서 외부 자극에 의해 손상되지 않고 쉽게 늘어나거나 변형되는 고분자 물질과 절연체를 이용해 높은 전기적 성능과 안정성을 동시에 구현했다.
이 섬유로 만든 스마트 섬유 센서는 옷이나 장갑 등에 부착해 높은 해상도로 구현할 수 있다. 특히 쌀 한 톨보다 가벼운 8mg까지 감지할 수 있는 높은 민감도(0.21㎪-1)가 장점이다.
연구진은 이 스마트 섬유 센서를 장갑에 적용해 무인기(드론)을 무선 조종할 수 있는 드론 조종 장갑을 제작, 시연에 성공했다.
이태윤 교수는 “이 연구성과는 웨어러블 압력 센서의 성능을 높이고 용액 기반 공정으로 제조 단가를 낮출 수 있다”며 “ 의류에도 쉽게 적용할 수 있어 웨어러블 기기, 사물인터넷(IoT) 등 산업 파급 효과가 클 것”이라고 발했다. 실용화까지는 3년 정도의 기간이 필요할 것으로 보인다.
이 연구 결과는 재료분야 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼스’ 17일 자 온라인판에 게재됐다.
dsun@heraldcorp.com
