[오늘의 과학자]전자피부 '이젠 냄새도 맡는다'

머니투데이

류준영 기자

전자피부 센서가 부착된 손 이미지/사진=미래부

앞으로 스마트폰이나 로봇이 유해가스 '냄새'를 맡아 알려주거나, 접촉한 사람의 체온과 땀의 정보를 분석해 건강상태를 체크해 주는 일이 가능해질 전망이다.

숭실대 유기신소재·파이버공학과 김도환 교수, 박사과정 김소영 연구원, 정영진 교수로 이뤄진 '나노기반 소프트일렉트로닉스연구단'은 촉각과 온도, 습도는 물론 다양한 유해가스 및 유기용매 등을 분별하는 후각 기능까지 추가된 '냄새 맡는 전자피부'를 세계 최초로 개발했다고 16일 밝혔다.

이 전자피부는 '전기용량' 특성을 이용해 개발했다. 연구진은 "압력, 터치와 같은 촉각뿐만 아니라, 온도 및 습도, 유해가스 및 유기용매에 의해서도 전기용량이 변화한다는 점에 착안했다"고 설명했다.

접히고, 뒤틀리고, 늘어나는 전자피부 모습/사진=미래부

연구팀이 개발한 소자는 휘어지고 늘어나는 피부와 같은 특성을 가지면서, 지금까지 보고된 촉각 감지 중심의 전자피부와는 달리 하나의 소자가 촉각·후각을 동시에 감지할 수 있다.

전자피부는 △웨어러블 건강진단기기 △감각을 느끼는 디스플레이 △다기능성 로봇 피부 등 응용 분야가 다양하다. 하지만 대부분의 전자피부들은 압력·응력·터치와 같은 촉각형 자극에 대한 민감성 향상에만 초점을 두고 있어서, 생리학적으로 촉각형 자극뿐만 아니라 온도와 습도 변화를 복합적으로 감지하는 인간 피부를 모방하는 데 큰 한계점이 있었다.

김도환 교수/사진=숭실대

김도환 교수는 "냄새 맡는 전자피부는 압력과 응력 등 미세한 물리적인 변형에 의한 전기용량의 변화를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 만지거나 혹은 유해가스 및 유기용매의 미세한 변화를 감지해 사용자 주변 환경 및 생체신호를 진단할 수 있다"고 말했다.

또 "향후 차세대 플렉서블 디스플레이, 극한 환경 및 사고 감지용 스마트 로봇피부 등 인간 친화적 전자기기 구현을 위한 원천기술로 응용돼 큰 부가가치를 창출할 것"이라고 덧붙였다.

이번 연구성과는 재료과학분야 세계적 국제학술지인 '어드밴스드 머터리얼스' 28호 표지논문으로 이달말 게재돌 예정이며, 현재 연구팀은 관련 기술로 2건의 국내특허를 출원한 상태다.