기침·맥박 넘어 '침 삼킴'까지... UNIST, 질소 섞어 감도 4배 높인 '전자 피부' 개발 작성일 05-11 43 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">기존 맥신 소재에 질소 첨가해 온도·압력 민감도 획기적 개선<br>웨어러블 헬스케어부터 지능형 로봇까지... "인간-기계 인터페이스 전환점"</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="Ubf1lQe4LB"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="0a8b209562a95f373441719a9292aa3e8da43f138f89f5fa5c43994f3cff1ba3" dmcf-pid="uK4tSxd8Lq" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="초고감도 센서 소재를 개발한 울산과학기술원 김수현(왼쪽부터) 교수, 권순용 교수, 데바난다 모하파트라 연구교수 (제1저자). UNIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/11/hankooki/20260511133419340yvhg.jpg" data-org-width="1440" dmcf-mid="0BQpWdLxiK" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/11/hankooki/20260511133419340yvhg.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 초고감도 센서 소재를 개발한 울산과학기술원 김수현(왼쪽부터) 교수, 권순용 교수, 데바난다 모하파트라 연구교수 (제1저자). UNIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="ee8a74ffefbc2bc500d7e6cfcaecdf1b444ab2b409ef6dfef9895a9641b72794" dmcf-pid="7VP0yenQdz" dmcf-ptype="general">피부에 부착하는 것만으로 체온은 물론 기침, 침 삼킴, 맥박 등 미세한 생체 변화를 실시간 감지하는 '초고감도 웨어러블 센서' 소재가 국내 연구진에 의해 개발됐다. </p> <p contents-hash="8d526fd6d09ec910a247df6f1f3d7caf909540d90a831716b0a56d6ac00089c1" dmcf-pid="zfQpWdLxe7" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST)은 김수현·권순용 반도체소재부품대학원 교수팀이 온도와 압력 변화를 동시에 감지할 수 있는 티타늄 탄질화물 기반 맥신(MXene) 소재를 개발했다고 11일 밝혔다.</p> <p contents-hash="750f4e93e3c3f94ba964ff1dc97aaa964e92539ad25caad02ec18e3997cb7f58" dmcf-pid="q4xUYJoMeu" dmcf-ptype="general">맥신은 금속과 탄소 등이 층층이 쌓인 나노 물질로, 유연하면서도 전기가 잘 통해 '입는 컴퓨터'나 웨어러블 헬스케어 기기의 핵심 소재로 꼽힌다. 연구팀은 기존 맥신 구조에 질소를 추가해 성능을 극대화했다. </p> <p contents-hash="1a6bd858deb9004fff20dc80c563a5f62f203bb9c05a19b225918e063581906a" dmcf-pid="B8MuGigRnU" dmcf-ptype="general">새로 개발된 맥신(Ti₃CNTz)은 질소가 없는 기존 소재보다 온도 감지 민감도는 3배, 압력 자극 감도는 4배 이상 향상됐다. 질소가 소재 내부 전자의 움직임을 활성화해 아주 미세한 외부 자극에도 전기저항이 크게 변하도록 설계한 것이 핵심이다. </p> <p contents-hash="e01b3f0efc41c2cfd635b26a74a6945bea9051c81f9dc2450f8ca5d182d76ca0" dmcf-pid="b6R7HnaeLp" dmcf-ptype="general">연구팀은 질소가 일부 포함된 구조에서 온도와 압력 변화에 대한 감도가 크게 향상되는 것을 확인했다. 질소가 소재 내부 전자의 움직임을 활성화해 외부 자극에 더욱 민감하게 반응하도록 만들었기 때문이다. 또 소재의 미세 구조 안정성도 높아져 반복적인 움직임에도 성능이 일정하게 유지되는 것으로 나타났다. 연구팀은 밀도함수이론(DFT) 계산과 방사광 기반 엑스선 흡수 미세구조(XAFS) 분석을 통해 이러한 원리를 입증 했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="db3d66c8f5351047d3cdd6c38f21c3fd3196ea8b8e099821e0ce3e08fdc2b2ac" dmcf-pid="KPezXLNdn0" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="티타늄 탄질화물 맥신 기반 온도·압력 센서 제작 공정 모식도. UNIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/11/hankooki/20260511133420663uexv.png" data-org-width="597" dmcf-mid="pyXwnFUZRb" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/11/hankooki/20260511133420663uexv.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 티타늄 탄질화물 맥신 기반 온도·압력 센서 제작 공정 모식도. UNIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="36fdbffdd593a0b347d3b74bd995c6522440a0a976ab7da907a4a55fbe2486f2" dmcf-pid="9QdqZojJd3" dmcf-ptype="general">이 소재를 이용해 만든 센서는 말하기와 침 삼키기, 기침하기 등 성대의 미세한 떨림을 완벽하게 구분했다. 눈가에서는 눈 깜박임을, 손목에서는 맥박 파형을 실시간으로 포착했으며, 신발 뒤꿈치에 부착하면 보행 패턴도 분석했다. 1~2㎜ 떨어진 상태에서 스마트폰 카메라 플래시에서 발생하는 적외선 열을 인식하는 등 비접촉 방식의 온도 감지도 가능했다.</p> <p contents-hash="13ccdb4f9640e88ef5646ebdadbe1bb70fbfa27006d857b6b6c1e82d515e3af4" dmcf-pid="2xJB5gAiMF" dmcf-ptype="general">김수현 교수는 “온도와 압력을 동시에 매우 정밀하게 감지하면서도 신호 간 간섭을 효과적으로 제어할 수 있다는 점에서 차세대 인간-기계 인터페이스와 지능형 로봇 전자 피부 기술의 중요한 전환점이 될 것”이라며 “헬스케어뿐 아니라 에너지 저장, 촉매, 전자기파 차폐 등 다양한 첨단 나노소재 분야로의 응용 가능성도 크다”고 말했다.</p> <p contents-hash="d78322e656e00b2890ba7f23fcae0ad0f8eb671773971a858d33161147241f8e" dmcf-pid="VMib1acnRt" dmcf-ptype="general">이번 연구 성과는 재료과학 분야 국제학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)’에 지난달 12일 온라인 게재됐다. 연구 수행은 과학기술정보통신부 한국연구재단(NRF)과 과학기술정보통신부의 이노코어(InnoCORE)사업의 지원으로 이뤄졌다.</p> <p contents-hash="b21c152956859a62f2235613821e13b66df1afc45b7b2ac492806838cd2753ad" dmcf-pid="8do23ADgMZ" dmcf-ptype="general">울산= 박은경 기자 change@hankookilbo.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 한국일보. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 신성이엔지, 태양광 전문 경영인 영입...투자 강화 05-11 다음 “저장·운송용기에서 모빌리티로”…'수소 산업 입국(立國)' 덕산에테르씨티 05-11 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
