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'기존 민감도의 20배' 초고감도 압력 디스플레이 개발
  • 글로벌코리아
  • 승인 2020.02.13 11:53
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(대전=글로벌코리아) = 국내 연구진이 기존보다 민감도가 20배 높은 초고감도 투명 압력 디스플레이를 개발했다.

압력의 강도와 위치뿐 아니라 압력을 가한 물체의 3차원 표면 정보도 알 수 있어 생체인증, 웨어러블 기기, 의료용 보조기기 등 분야에 널리 활용될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 서울대 연구팀(홍용택 교수, 이병문 연구원)과 함께 나노 복합소재를 이용해 기존보다 민감도가 최대 20배 높은 초고감도 투명 압력 센서를 개발했다고 13일 밝혔다.

기존 압력 센서는 전극으로 날실과 씨실을 엮듯 십(十)자 패턴을 만들고 맞닿는 부분의 압력에 따라 전도도가 달라지는 센서 물질을 넣어 만들었다.

이러한 구조는 감도가 떨어져 미세한 압력 변화를 감지하기 힘들고 압력 신호 데이터를 추가 처리해야만 관련 정보를 볼 수 있다는 한계가 있다.

연구진은 개발한 센서는 두께 2㎛, 크기 100㎜ x 100㎜로, 투명하고 압력이 가해지면 압력분포 부분이 실시간으로 빨갛게 표시된다. 빛의 3원색인 빨·녹·파(RGB) 표현도 모두 가능하다.

 

 

 

 


센서의 민감도 또한 사람 맥박 표시가 가능할 정도로 뛰어나고 압력의 범위도 손바닥 전체를 누르면 표시할 정도로 넓다. 바늘 침의 압력도 감지 가능한 수준으로 정교하다.

또 전극을 복잡하게 배열할 필요가 없어 1㎛ 두께로 얇으면서도 감도가 높은 소자를 만들 수 있다.

나노 복합소재 색이 투명하기에 소자도 투명하게 만들 수 있어 다양한 기판에 올려 활용하기도 쉽다.

이 밖에 센서 소재가 유연하고 용액 공정으로 적용하기도 쉬워 넓은 면적의 기판이나 웨어러블 기기 제작 시 유리하다.

소재가 저렴하고 친환경적이라 신체에 무해하며, 습기 등 생활 오염이 발생하는 환경에서 장기간 사용해도 성능이 안정적으로 지속됐다. 센서의 초고감도 성능을 활용하면 물체의 하중 및 물체의 표면이 어떤 모습인지도 구별할 수 있다.

연구진은 나뭇잎의 잎맥 형상, 손가락의 지문 모양 및 지문의 깊이 등 아주 작고 세밀한 패턴이 있는 물체의 표면들을 실시간으로 표시하고 데이터 처리를 통해 깊이감이 있는 3D로 표시해냈다.

연구진은 향후 센서를 얇은 박막으로 만들어 피부에 직접 붙이게 되면 맥박이 뛰는 대로 빛이 발생해 신체정보 데이터를 병원 내 전송 가능할 것으로 예상했다.

이번 연구 성과는 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 온라인 판에 지난 1월 31일 게재됐다.

ETRI 이정익 실감소자원천연구본부장은 “연구진이 개발한 초박형 압력 센서는 생체인증, 웨어러블 기기, 로봇 팔, 터치형 디스플레이, 의족,의수, 전자제품 등 압력 센서가 활용된 분야에 폭넓게 활용이 가능할 것”이라고 말했다.

 

 

 

뉴스1 <뉴스커넥트>를 통해 제공받은 컨텐츠로 작성되었습니다.

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