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[4차산업혁명] 신경조직 역할하는 로봇센서 상용화 임박

암이란
2018-10-18
조회수 1026
<header><h1>[4차산업혁명] 신경조직 역할하는 로봇센서 상용화 임박

기사승인 2018.10.18  14:50:28

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- ETRI, 피부에 바로 붙이는 '고무형 압력센서' 개발 성공


  
▲ 최춘기 ETRI 책임연구원이 4 x 4 촉각센서 모듈을 가리키고 있는 모습. 사진=ETRI

[일간투데이 송호길 기자] 국내 연구진이 장애인의 의수(義手)나 의족(義足), 로봇에 직접 부착이 가능한 고무 형태의 압력센서 개발에 성공했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 그래핀 복합소재 기반 직물형 센서기술을 바탕으로 수 천 번 구부리거나 늘려도 기존 센서 대비 10배 이상 높은 민감도를 갖는 '고무형 압력 및 변형(Strain) 복합센서' 개발에 성공했다고 18일 밝혔다.


이 센서는 향후 사람의 신경조직과 같은 역할을 하게 돼 감각을 느끼는 데 도움을 줄 전망이다. 연구진은 우선 장갑용이나 손가락에 적용해 작은 압력 반응에도 민감도를 극대화한다는 계획이다.


연구진은 사람의 피부에 적용하기 위해 딱딱하거나 이질감이 들지 않도록 에코플렉스(Ecoflex)라는 고무형 재질을 선택했다. 이 재질은 탄성이 좋고 인체에 무해하다.


그래핀 스펀지의 표면에 이황화 몰리브덴(MoS2)을 이용해 양각의 평면 쉬트를 만든 뒤 유연한 고분자인 에코플렉스를 결합해 높은 민감도를 가지면서 유연한 고무형 센서를 만들었다.

 

그래핀폼 기반 고무형 스트레인-압력 복합센서 개발에 참여한 최춘기 책임연구원(왼쪽 첫 번째)과 김성준 선임연구원(맨 앞 가운데), 민복기 선임연구원(왼쪽 두 번째), 슈브라몬달 UST 박사과정(맨 오른쪽). 사진=ETRI


연구진은 향후 고무형 센서가 상용화되면 의수나 의족, 로봇에 먼저 적용이 가능하고 병원의 재활치료에도 큰 도움을 줄 것으로 내다보고 있다.


또 이런 고무형 복합소재를 활용해 손가락, 눈 옆의 관자놀이, 목 뒷부분에 부착, 손가락의 굽힘, 눈 깜박임, 목 구부림에 따른 신체의 움직임을 감지하는 모션센서를 제작했다.


특히 이 센서는 4천번 이상의 압력 변화를 반복하는 동안 일정한 저항을 유지해 장기간 사용해도 센서 성능 저하가 없었으며 피부에 붙이기 쉽고 가격도 저렴해 상용화에 유리하다는 설명이다.


연구진은 이 기술의 상용화가 2 ∼ 3년 내 가능할 것으로 전망하고 있다.


최춘기 ETRI ICT부품소재연구소 신소자연구그룹 박사는 "이 센서는 피부에 부착해 신체 움직임이나 자세, 혈압 및 심장 박동수 등을 빠르게 실시간 감지할 수 있다"며 "기계로 된 딱딱한 팔다리 대신 인간 피부와 같은 유연한 생체환경을 제공, 의료재활 분야에 다양하게 활용될 것"이라고 말했다.


송호길 기자 hg@dtoday.co.kr

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