광운대, "손으로 만든 마찰전기로 무선 수화통역 가능성 열어"

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박재영 광운대 교수 연구팀(전자공학과)(광운대 제공) © 뉴스1

(서울=뉴스1) 정지형 기자 = 광운대학교는 박재영 교수 연구팀(전자공학과)이 손가락 움직임으로 얻어지는 고출력 마찰전기를 이용해 전원이 없이도 미세한 손동작을 연속모니터링할 수 있는 유연 압력 센서 개발에 성공했다고 4일 밝혔다.

다년간 신체 촉각 감지 기능을 모방한 고감도 유연 압력 센서가 개발됐으나 센서 동작을 위해서는 외부 전원 공급원인 필요하다는 단점이 있었다. 2차 전지와 같은 전기화학 배터리는 수명도 제한돼 있고 폐기로 인한 환경 오염 문제도 나타났다.

이러한 문제를 해결하기 위해 인체 움직임을 통한 친환경 에너지 수확기술은 무전원 웨어러블 센서를 위한 자가전원으로 대체될 수 있어 주목을 받아왔다.

연구팀은 피부 속 표피-진피 구조를 모방해 설계한 미세구조의 마찰전기층을 엠보싱 기술과 에머리 종이 탬플릿을 이용해 테프론과 나일론 필름 소재에 제작했고, 구리 전기 필름과 적층해 무전원 유연 압력 센서를 제작했다.

또 손가락 움직임을 상세하게 감지·제어하기 위한 스마트 글러브, 마이크로 컨트롤러, 저전력 블루투스를 포함한 무전원 무선 손동작을 제작했고 손의 움직임을 스마트폰을 이용해 음성·텍스트로 변환하는 데도 성공했다.

광운대에 따르면 제작된 센서는 5 MΩ의 부하저항에서 781.25μW의 최대 전력, 0.77VkPa-1의 민감도, 10만번 이상의 반복테스트에서 균일한 성능을 보일 정도로 안정성을 보였다.

한편 이번 연구는 산업통상자원부 산업기술혁신사업과 과학기술정보통신부 바이오·의료 기술개발사업, 광운대 교내연구비 지원으로 수행됐다. 연구 결과는 에너지 연구 전문저널인 앨스비어(Elsevier) 출판의 '나노 에너지(Nano Energy)'에 게재됐다.

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