광운대학교 박재영 교수팀(전자공학과)은 심전도, 온도, 습도, 압력 자극 등 인체의 다양한 생체신호를 동시 감지 및 실시간 모니터링 가능한 신축성 스마트글러브를 성공적으로 개발했다고 27일 밝혔다.

기존 스마트글러브 제작은 신축성을 가지는 기판에 단단한 전극 및 소재를 증착하고 서펜타인 및 개방형 메쉬 구조의 상호 연결 라인을 통하여 외부 변형이 센서 성능에 주는 영향을 줄이고자 하였다. 그러나 센서가 신축성이 없기 때문에 기판이 다른 방향으로 늘어나는 기계적 변형으로 인해 발생하는 균열로 인하여 센서 성능이 열화되거나 불안정하는 문제점이 있었다. 또 복잡한 센서 및 나노소재 제작 공정은 스마트글러브를 양산해 상용화하기에는 한계가 있었다. 따라서 저가의 제조 공정 비용으로 훨씬 더 높은 감지 성능과 외부 변형에 둔감한 센서 구조와 상호 연결을 가진 스마트글러브 개발이 매우 중요한 과제이다.

연구팀은 로봇 손 주위에 여러 센서를 감싸고 묶는 설계 및 제조 복잡성을 가지는 기존 접근 방식과 다르게 다수의 센서 통합을 단순화한 집적화 설계·공정을 개발했다.

연구팀이 개발한 스마트글러브는 다양한 물리 및 생체신호의 동시 인식이 필요한 의수, 로봇 피부, 인간-기계 인터페이스, 스마트 의료 및 헬스케어, 스포츠 분야에 폭 넓게 활용가능하다. 특히 창의적으로 설계한 센서와 연결선 구조는 우수한 민감도와 신축성을 요구하는 다양한 웨어러블 센서 개발에 유용할 것으로 기대된다.

이번 연구는 산업통상자원부의 재원으로 한국산업기술진흥원의 산업혁신인재성장지원사업과 산업기술혁신사업(저전력 센서와 구동을 위한 자립형전원 센서 플랫폼 개발)의 지원으로 수행됐다. 연구 성과는 세계 최고의 나노 소재 및 소자 연구 전문저널인 미국 화학학회에서 출판하는 에이씨에스 나노(ACS NANO)에 표지논문으로 게재됐다.