사람 오감 흉내 내는 반도체 섬유 기반 센서 개발

DGIST 김봉훈 교수팀

산성도 등 환경정보 동시 특정

IoT 등 첨단 기술 분야 활용 기대

대구경북과학기술원(DGIST)은 9일 로봇·기계 전자공학과 김봉훈 교수팀이 사람의 오감을 흉내내는 반도체 섬유 기반의 다기능 센서를 개발했다고 밝혔다.

연구팀이 개발한 반도체 섬유 센서는 기존 1차원 섬유 센서보다 훨씬 정교하고 다양한 기능을 갖췄다.

이 센서는 섬유 안의 독특한 구조 덕분에 외부 환경 변화에 민감하게 반응한다. 이를 통해 빛, 화학물질, 압력뿐만 아니라 pH(산성도), 암모니아(NH3), 기계적 변형 등 다양한 환경 정보를 동시에 측정하고 모니터링할 수 있다.

연구팀은 이번 연구에서 이황화몰리브덴(MoS₂)을 활용한 특수한 제작 공정을 통해 3차원 형태를 자유롭게 조절할 수 있는 섬유를 만들었다.

특히 섬유를 리본 모양으로 뽑아내는 과정에서 자연스럽게 형성된 3차원 나선형 구조는 섬유의 곡선을 정밀하게 조정할 수 있게 해준다. 이렇게 제작된 섬유는 MoS₂가 가진 우수한 전기적·기계적 특성과 섬유 안의 정렬된 구조 덕분에 높은 성능을 발휘하고 다양한 환경 정보를 감지할 수 있는 잠재력을 입증했다.

개발된 기술은 웨어러블 사물 인터넷(IoT) 전자소자나 소프트 로봇(Soft robotics) 같은 다양한 첨단 기술 분야에 활용될 것으로 기대된다.

연구는 김상욱 KAIST 교수팀, 김장환 아주대 교수팀, 김지웅 숭실대 교수팀과의 공동연구로 진행됐다.

연구 결과는 섬유 및 신소재 분야의 세계적 학술지 ‘Advanced Fiber Materials’(Impact Factor: 17.2, JCR 상위 1.7%)에 표지논문으로 게재됐다.

김홍철기자 khc@idaegu.co.kr

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