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거미 발 구조 모사한 다목적 센서 개발

POSTECH․충남대 공동연구팀, 전신마비 환자 활용 가능
왼쪽부터 임근배 POSTECH 기계공학과 교수, 전형국 연구교수, 조성진 충남대 교수.<사진=충남대>왼쪽부터 임근배 POSTECH 기계공학과 교수, 전형국 연구교수, 조성진 충남대 교수.<사진=충남대>

민감한 촉각을 가진 거미 발을 모사한 다목적 센서가 개발돼 전신마비 환자에게도 활용될 전망이다.

POSTECH(총장 김도연)은 임근배 기계공학과 교수·전형국 연구교수, 조성진 충남대 기계공학부 교수팀이 거미 발의 시스템을 모사해 금속층의 나노 구조물을 만들고, 이를 이용한 센서와 모스부호 기반의 의사소통 시스템을 개발했다고 19일 밝혔다.

연구팀은 관절의 움직임과 피부가 움찔하는 정도의 미세한 움직임도 감지할 수 있는 센서개발을 위해 촉각이 예민한 거미의 발 구조를 분석했다.

거미의 발 구조를 모사해 나노 크기의 크랙(crack)을 만들고 이 구조를 이용해 신축성과 변형률을 감지하는 센서를 만들었다.

연구팀은 개발된 센서의 측정 범위를 극대화 해 맥박과 같은 미세한 움직임과 관절 부위의 큰 움직임 측정에도 사용 가능하도록 했다.

또 눈에 보이지  않는 떨림조차 측정할 수 있는 민감도를 활용, 손끝의 미세한 움직임이나 눈 깜빡임, 모스부호를 이용해 전신마비 환자들이 사람들과 의사를 주고 받을 수 있는 시스템도 선보였다. 눈 깜빡임의 길이를 모스부호해 대입해 의사 전달을 할 수 있다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 산업통상자원부의 지원으로 수행됐다. 연구결과는 삼성전기 논문 대상 동상을 받았으며 ACS 어플라이드 머터리얼즈 앤 인터페이스(ACS Applied Materials & Interfaces)를 통해 발표됐다.

연구팀은 "개발한 센서는 웨어러블 장치에 부착해 자가진단할 수 있는 스마트 헬스케어 시스템은 물론, 의료로봇 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다"면서 "다른 센서에 비해 간단하고 저렴한 공정을 이용해 상용화에서도 크게 유리하다는 점에서 산업계의 관심이 높다"고 말했다.
 
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