섬유로 만든 '압력감지센서'..의료·홈케어링 등 활용 기대

국내 연구진이 섬유만으로 전극과 센서를 구성한 압력 센싱기술을 개발했다. 가벼우면서 유연하고, 부드러운 촉감까지 갖춰 의료 및 홈케어링 분야에 널리 활용될 전망이다.

한국생산기술연구원(원장 이성일)은 고재훈 스마트섬유그룹 박사팀이 전도성 섬유로 압력을 전기 신호화하는 센서를 개발했다고 8일 밝혔다.

생기원 연구팀이 개발한 섬유형 압력 센서

연구팀은 세 개의 층으로 장치를 구성했다. 고전도성 섬유로 위·아래 전극층을 구성하고, 이들 중간에 센서 역할을 하는 중전도성 섬유층을 넣었다.

중전도성 섬유층은 수 킬로옴(㏀)에서 수 메가옴(㏁)의 저항 값을 띤다. 외부 압력에 반응해 저항 값이 바뀌는데, 이를 통해 얼마나 큰 압력이 가해졌는지 알 수 있다.

센서는 다방면에서 높은 성능을 자랑한다. 특히 압력이 가해지는 위치를 정확하게 잡아낸다. 위치 정확도가 99%에 달한다. 반복된 압력도 오류 없이 감지한다.

연구팀은 이 센서가 다양한 분야에 활용될 수 있다고 설명했다. 의료 및 홈케어링이 대표 분야다. 매트리스나 침구에 적용하면 돌봄이 필요한 환자나 노인의 상태를 쉽게 모니터링 할 수 있다. 체압을 기반으로 움직임 정보를 손쉽게 얻는다. 기술을 고도화하면 맥박이나 심전도와 같은 미세 신호도 파악할 수 있다. 의류형 교정장치나 스포츠 분야에 활용하는 섬유 압력센서 구현도 주된 센서 활용분야다.

고재훈 생기원 스마트섬유그룹 박사

연구팀은 센서 활용도를 높이기 위해 추가 부품 섬유화 연구를 진행하고 있다. 전도성 실을 섬유층에 꿰매거나, 전도성 잉크를 날염하는 방법으로 전선을 만드는 방법을 연구하고 있다. 또 섬유로 기판을 만드는 것도 염두에 두고 있다.

고재훈 박사는 “섬유형 압력센서는 필름이나 종이와 같은 기존 압력센서 소재보다 많은 장점을 가지고 있다”며 “관리가 쉽고 성능도 뛰어나 더 많은 분야에서 활용할 수 있다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com