국내 연구진, 고무처럼 늘어나도 무선통신 유지하는 전자피부 세계 최초로 개발

고무처럼 늘리거나 비틀어도 무선통신 성능을 유지하는 전자피부를 국내 연구진이 세계 최초로 개발했습니다.

원거리에서 인체 신호를 감지할 수 있는 능력도 탁월해 의료나 건강관리 등 다양한 웨어러블 기기에 활용될 수 있을 것으로 예상됩니다.

정예환 한양대학교 교수와 유형석 교수 공동연구팀은 과기정통부 기초연구사업(우수신진연구) 지원으로 이번 연구를 수행, 연구 결과는 국제학술지 '네이처(Nature)'에 게재했습니다.

전자피부는 딱딱한 전자소자를 유연하게 만든 것으로, 사람 피부에 부착해 맥박, 온도 등 인체 신호를 측정하는데 활용됩니다.

전자피부 기술을 기반으로 한 웨어러블 기기는 의료, 건강관리 등 다양한 분야에서 적용되고 있는데, 웨어러블 기기가 제대로 동작하려면 신축성을 갖는 무선 주파수(RF) 소자와 회로가 필요합니다.

하지만 무선주파수 회로는 고주파에서 동작하는 특성상 아주 조금만 늘어나거나 구부러져도 회로의 작동 주파수 대역이 변화해 통신이 끊기거나 전력 송‧수신 효율이 급격하게 낮아지는 한계가 있었습니다.

연구팀은 신축성을 가진 고무 재질의 기판에 세라믹 나노입자를 혼합하고, 나노입자가 무리지어 조립되는 공정을 활용해 마음대로 늘리거나 줄여도 무선통신 성능을 유지하는 기판 개발에 성공했습니다.

이 연구 결과는 그동안 학계에 보고되지 않은 세계 최초의 기술로, 연구팀은 이를 응용해 그동안 구현하지 못했던 90미터 이상의 장거리에서도 무선으로 통신이 가능한 전자피부를 개발했습니다.

또 개발한 전자피부를 이용해 뇌파, 신체 움직임, 피부온도, 근육신호 등 인체 신호들을 원거리에서도 무선으로 정확히 측정할 수 있는 것을 확인했습니다.

정예환 한양대 교수는 이번에 개발한 신축성 웨어러블 무선통신 기술은 무선 기능이 필요한 다양한 신축성 시스템에 적용될 수 있다”며 차세대 통신 기술인 6G 이동통신 기능을 탑재한 신축성 무선 웨어러블 기기 개발에도 착수했다”고 말했습니다.

정예린 기자 [jeong.yelin@mbn.co.kr]