국내연구팀, 인체 피부 감각기관 닮은 신개념 압력센서 개발

[이데일리 오희나 기자] 국내연구팀이 인체 피부 감각기관을 닮은 신개념 압력센서를 개발했다. 향후 디스플레이, 의료, 연료전지 등 압력센서를 기반으로 하는 다양한 산업 응용 소자로의 활용이 기대된다.

미래창조과학부와 글로벌프런티어 나노기반소프트일렉트로닉스 연구단(단장 조길원)은 ‘인체 피부 감각기관’을 세포수준까지 심층적으로 모사해 압력강도에 따라 저전력 또는 무전원으로 작동하는 부착 가능한 초고감도 소프트 압력센서를 개발했다고 밝혔다.

이 기술의 핵심인 이온채널 센서는 인체 감각기관 생체 세포의 메커니즘을 모방한 인공센서로 ① 이온 액체의 운동에너지를 활용,많은 에너지원이 필요하지 않아(저전력 또는 무전원) 반영구적으로 사용가능하며 ② 전자회로, 증폭기 등 전자소자가 많이 필요하지 않고 ③ 유연성을 가져 인체의 곡면 부위와 다양한 형상에서도 압력 검출이 가능한 신개념의 웨어러블 압력소자다.

이온채널 (ion channel)이란 세포막에 있는 기공 형태의 단백질(protein)로서 이온이나 물분자를 세포 내?외부로 이송하는 역할을 한다. 인체 감각기관도 자극을 받아들이는 부분과 이온채널이 결합된 구조로 이온채널에서 이온이 움직일 때 발생하는 신호를 신경을 통해 뇌가 인지하게 된다.

미래부 및 연구관계자는“이번 연구는 기존의 개념과 전혀 다른 새로운 형태의 센서로 IoT를 포함해 소모 전력이 문제가 되는 기계, 전자, 에너지, 환경 등 다양한 산업분야에 적용이 가능하며, 동물의 감각기관을 모사한 센서 개발 등 새로운 개념의 다양한 센서를 창출하는 핵심원천기술이 될 것으로 기대 된다”며 연구의 의의를 설명했다.

한창수 교수 연구팀 (고려대)은 미래창조과학부 글로벌프론티어사업 소프트일렉트로닉스연구단 지원으로 연구를 수행하고 있으며, 이 연구는 세계적인권위의 나노분야 학술지인 ACS 나노(ACS Nano)지 12일자에 온라인 게재됐다.

생체모사 이온채널 압력센서의 디자인 및 메커니즘