포스텍, 머리카락보다 작은 움직임 감지하는 초고감도 센서 개발 작성일 12-18 47 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="5gFHkCx2Os"> <p contents-hash="1ae4bc7876dc151767325264e7909f2afdadf080dd96c2ff16c54212e7533f9c" dmcf-pid="1xyCicKprm" dmcf-ptype="general">포스텍(POSTECH)은 강대식 기계공학과 교수 연구팀이 거의 느껴지지 않을 정도로 작은 움직임까지 정확히 포착하는 초고감도 센서를 개발했다고 18일 밝혔다. 이 센서는 호흡처럼 미세한 신체 신호를 정확히 읽어내, 웨어러블 기기와 로봇 기술의 새로운 가능성을 열 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="f34670603837642bd1d15fe858eaf9ddf7444a95a066dc0dce72f547f777a9ab" dmcf-pid="tMWhnk9Uwr" dmcf-ptype="general">사람의 몸이나 구조물의 표면에서는 눈에 보이지 않을 정도의 작은 늘어남과 움직임이 끊임없이 일어난다. 심장 박동, 호흡, 맥박 같은 생체 신호는 물론 아주 약한 힘이나 진동이 여기에 해당한다.</p> <p contents-hash="f9574a902480685ba6917f7e9323b7cea2516a015a8462da0cfbac8fde70c4ae" dmcf-pid="FRYlLE2uOw" dmcf-ptype="general">작은 움직임을 정밀하게 측정하는 센서는 건강 관리 기기, 로봇 공학, 사람과 기계가 소통하는 기술에서 핵심 부품으로 꼽혀왔다. 하지만 기존 센서는 변화가 클 때는 잘 반응하다가도 머리카락 굵기보다 작은 움직임에는 반응이 둔하다는 한계가 있었다.<br></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="6a6dc197e94786502843bff383256e4fb17e19cc4e538fb97c8275136f723453" dmcf-pid="3eGSoDV7ID" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="왼쪽부터 강대식 포스텍 교수, 박지은 박사, 아주대 김민호·김태위 박사" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/18/etimesi/20251218101905312cajd.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="ZMVqT1AirO" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/18/etimesi/20251218101905312cajd.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 왼쪽부터 강대식 포스텍 교수, 박지은 박사, 아주대 김민호·김태위 박사 </figcaption> </figure> <p contents-hash="41f240c39263562ea4b93fcbea21b14f0003a1ba467356229299cdc3abd9e609" dmcf-pid="0dHvgwfzIE" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 한계를 넘는 센서를 개발했다. 연구팀이 만든 센서는 나노미터(㎚:10억분의 1미터) 크기의 금으로 만든 매우 얇고 잘 휘는 센서로 금 표면에 생기는 '나노 크랙', 즉 미세한 금의 균열을 정교하게 조절해 감도를 크게 높였다.</p> <p contents-hash="5dde11088bd3fb5e696d445f4ef6bb85010a27d43dc2b3b225897134090a5109" dmcf-pid="pJXTar4qmk" dmcf-ptype="general">이 센서의 핵심은 금에 생기는 균열의 '깊이'다. 유리창에 금이 깊이 갈수록 작은 충격에도 쉽게 깨지는 것처럼, 센서 전극의 금이 깊을수록 아주 작은 변화에도 전기 신호가 크게 달라진다.</p> <p contents-hash="c59ed8ede4bbcbc73be9dc361bf7c01d3eaaddd1f6e729f1eb9aa85af16aa987" dmcf-pid="UiZyNm8Bwc" dmcf-ptype="general">그러나 균열이 지나치게 깊어지면 전기가 끊겨 센서로 사용할 수 없다. 그래서 전극 아래에 '반경화 폴리이미드(Semi-cured Polyimide)' 중간층을 넣었다. 이 층은 낮은 온도(섭씨 200도)에서 절반만 굳힌 상태로, 금이 자라는 과정에서 저항을 줄여 금이 더 깊숙이 자라면서 끊어지지 않도록 돕는다. 쉽게 말해, 잘 부러지지 않으면서도 작은 변화에는 극도로 예민한 구조를 만든 것이다.</p> <p contents-hash="f09f75bfbdf16b5e3924e14b007e34773b700dba158c350b3f6c3e2e095bc649" dmcf-pid="un5Wjs6bOA" dmcf-ptype="general">이 설계 덕분에 센서는 늘어남이 2%에 불과한 상황에서 '게이지 팩터' 10만을 기록했다. 이는 기존 금 기반 센서보다 약 50배 이상 민감한 수치다. 연구팀은 이 센서를 사람 콧등에 붙여 호흡 실험을 했다. 숨을 쉴 때 코 내부의 압력이 바뀌며 콧등 피부가 아주 조금씩 움직이는데, 이는 기존 센서로는 측정이 거의 불가능한 수준이다. 그러나 연구팀의 센서는 이 움직임을 또렷하게 감지했고, 측정된 신호는 실제 호흡 패턴과 정확히 맞아떨어졌다.</p> <p contents-hash="091670fe3827cd9536b9f61c3530d30fd18d70b3637e300a740bd287fe7eca80" dmcf-pid="7L1YAOPKDj" dmcf-ptype="general">센서는 매우 얇고 잘 휘어져 피부에 밀착되기 때문에 착용 시 불편함이 거의 없다. 이에 따라 마스크형이나 벨트 형태의 기존 호흡 측정 장비를 대신할 새로운 신체 신호 감지 기술로 활용될 가능성을 보여준다.</p> <p contents-hash="80b252878269877eb8922c1d4925c674025bc9ab1fe137f7441ad57dc5871118" dmcf-pid="zotGcIQ9mN" dmcf-ptype="general">강대식 교수는 “금의 미세한 성장을 정밀하게 조절해 아주 작은 움직임에도 반응하면서 안정적으로 작동하는 센서를 구현했다”라며 “웨어러블 기기와 소프트 로봇 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="f45720368c2b57549bfdfbd7fa5f07984addccae8c59ef0ef77a3b1d327b2efe" dmcf-pid="qgFHkCx2Da" dmcf-ptype="general">한편, 이번 연구는 최근 국제 학술지 <span><strong>'어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)'</strong></span> 온라인판에 실렸으며, 한국연구재단 개인기초사업, 기초연구실사업, 박사과정생 연구장려금사업 지원을 받아 이뤄졌다.</p> <p contents-hash="5def42b7556cd6e5f8d4d8d043fb83b4aa6b2894eb62bae723376da62c0e9f63" dmcf-pid="Ba3XEhMVOg" dmcf-ptype="general">포항=정재훈 기자 jhoon@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 베리베리 강민, 서울 단독 팬미팅 개최…뜻깊은 시간 예고 12-18 다음 다사다난한 2025년…게임업계 어떤 이슈 있었나 12-18 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
