감지 신호 무선 송수신, 부착성 뛰어난 전자회로 제작
왼쪽부터 이경수 박사, 박장웅 교수, 변영재 교수, 이창영_교수/아래 나뭇잎과 곤충에 부착된 센서
인간이 감지하기 힘들거나, 인간이 감지하기 힘든 상황에서의 감지 대상물을 측정할 수 있는 화학센서를 동식물의 생체나 로봇에 탑재, 원하는 정보를 얻게 될 전망이다.
국내 연구진이 살아있는 곤충이나 나뭇잎 등 다양한 생체표면에 부착할 수 있는 고성능 전자회로를 개발했다. 차원에 따라 독특한 전기적 특성을 나타내는 탄소동소체를 이용한 것으로 향후 입을 수 있는(wearable) 전자회로 제작에 기여할 것으로 기대된다.
울산과기대(UNIST) 신소재공학부 박장웅 교수, 이경수 박사 등 연구팀이 전기전자컴퓨터공학부 변영재 교수, 화학공학부 이창영 교수 연구팀과 공동으로 수행한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업의 지원을 받았고 연구결과는 나노분야 국제학술지 나노레터스(Nano Letters)지 5월 8일자 온라인판에 게재됐다.
연구팀은 살아있는 곤충에 자체개발한 스티커 형태의 센서를 부착해 전원과 감지신호를 무선으로 송수신해 유독가스를 감지하는 전자회로를 구현했다.
향후 이 기술이 실용화되면 스마트폰을 통한 온도나 습도 등의 실시간 확인이나 방사능 오염 재난지역, 테러 등 사람이 직접 측정하기 어려운 정보를 곤충이나 나뭇잎 등의 자연환경을 이용해 감지하는 기술 개발 등에 응용될 것으로 기대된다.
나노 크기의 탄소소재는 큰 비표면적과 기공부피에 의한 물리적 흡착에 의해 생체 표면과의 접합력이 높아 기존 반도체 및 전극소재보다 유연성 측면에서 유리하다는 설명이다. 이렇게 제작된 센서는 매우 부드럽게 휘어지며 반복적인 휘어짐에도 전기적 특성을 유지하는 것으로 나타났다.
또한 부착된 나뭇잎이나 곤충표피 등에도 영향을 미치지 않아 이들의 생명활동에도 지장이 없다고 전했다.
박 교수는 “인간의 피부에 부착해 이질감이 없는 2차원 형태의 바이오센서나, 동식물 등에 부착해 인간이 접근하기 힘든 환경의 상태를 파악할 수 있는 센서, 입을 수 있는(wearable) 전자소자로도 응용이 가능할 것” 이라고 밝혔다.