오진영 경희대 교수, 사람 피부처럼 감각 느낄 수 있는 반도체 센서 개발
오진영 경희대 교수, 사람 피부처럼 감각 느낄 수 있는 반도체 센서 개발
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세계적 학술지 에 논문 게재
“모든 소재를 셀프 힐링(self healing) 소재로 개발할 것”
오진영 교수 연구팀이 개발한 늘어나고, 스스로 치유가 가능한 반도체 필름으로 제조된 신축성 전자 피부(electronic skin, e-skin).
오진영 교수 연구팀이 개발한 늘어나고, 스스로 치유가 가능한 반도체 필름으로 제조된 신축성 전자 피부(electronic skin, e-skin).

[한국대학신문 조영은 기자] 경희대학교는 오진영 화학공학과 교수 연구팀이 늘어나고 스스로 상처 치유가 가능하면서 사람 피부처럼 감각을 느낄 수 있는 반도체 센서를 개발했다고 20일 밝혔다. 연구결과는 9일 세계적 학술지 <Science Advance>에 게재됐다.

이번 연구는 지난해 오진영 교수가 진행한 전자 피부 연구의 후속 연구로 제난 바오(Zhenan Bao) 스탠포드대 교수와 손동희 성균관대 교수, 윤영준 삼성종합기술원 연구원과 공동 연구했다. 연구팀은 늘어나고 스스로 상처 치유가 가능한 반도체 소재 개발에 초점을 맞췄던 지난 연구를 응용한 소자를 개발했다. 또 이 소자를 기반으로 늘어나면서도 사람 피부처럼 감각을 느낄 수 있는 센서를 만들었다. 소자는 물리적 신호를 받으면 전기적 신호로 반응한다. 이전까지는 늘어나면 깨지거나, 늘어나도 성능이 변하지 않는 소자를 추구했는데, 지금의 소자는 늘어남에 소자가 반응하도록 했다.

이 소자는 감각이 떨어진 사람의 피부와 로봇의 피부로 사용할 수 있다. 로봇에 이번에 개발된 소자를 삽입하면 감각을 느낄 수 있을 뿐만 아니라 잘리는 식의 상처가 나도 스스로 붙는다. 늘어나면서 스스로 치유가 되는 반도체가 압력에 반응하는 것이 이번 연구의 핵심이었다.

오진영 교수 연구팀은 늘어나는 고무와 반도체를 합성했다. 최종 반도체 박막 구조는 고무 틀에 나노 사이즈 크기의 반도체 구슬이 박혀있는 구조다. 구술이 뭉쳤을 때 당기는 힘이 가해지면 다 떨어지는 원리를 이용했다. 반도체가 떨어질 때 구슬이 떨어졌다가 붙으면 전기가 다시 통하는 방식이다. 고무틀에서 전기적으로 민감한 반도체 구슬이 지닌 역할의 시너지 효과로 반도체층의 전기적 신호가 압력이나 당기는 힘에 민감하게 반응한다. 이 소자에 이런 메커니즘을 응용했다.

오진영 교수는 “지금은 소자 단위지만, 향후 밴드와 같은 역할을 해 생체 바이오 분야에서도 사용할 수 있다. 또 현재는 작은 크기지만 향후에는 원단 롤처럼 크게 만들어 옷이나 이불을 제작하듯 만들 수 있을 것”이라고 말했다.


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