수화 알아듣는 스마트 장갑 > 과 학

국내 연구진이 스타킹처럼 늘어나면서 센서 역할까지 할 수 있는 전도성 섬유를 개발했다.

이태윤 연세대 전기전자공학과 교수팀은 최대 3.2배까지 늘어날 뿐 아니라 변형된 정도를 인식해서 센서로 활용할 수 있는 섬유를 만들고 국제학술지 ‘어드밴스트 펑셔널 머티리얼스’ 4월 20일자 온라인판에 발표했다.

최근 IT 기술을 의류에 접목하는 ‘스마트 웨어’ 기술이 주목받고 있지만 기존 소재들은 신축성이 떨어지고 늘어나면 소자가 망가지는 등 전기적인 특성을 잃어버리는 단점이 있었다. 따라서 신체활동에 의해 신축을 반복하는 의류에 전도성 소재를 적용하려면 늘어나거나 구부러져도 안정적으로 작동할 수 있어야 한다.

연구진은 고무재질의 고분자물질과, 은나노 와이어, 은나노 입자를 접목해서 신축성이 높은 전도성 스마트 섬유를 개발했다. 잘 늘어나는 고분자물질에 은나노 와이어를 섞은 뒤 섬유를 만드는 ‘습식 방사법’을 적용해 실처럼 뽑아냈다. 그런 뒤 섬유 속에 전기를 잘 통하게 해 주는 은나노 입자를 채웠다.

실험 결과 이 섬유는 최대 3.2배까지 늘어나면서 1000번을 늘여도 망가지지 않을 만큼 내구성이 강했다. 또 늘어나면 저항이 달라져 변형 상태를 면밀하게 감지할 수 있는 센서로 사용할 수도 있다.

연구진은 이 섬유를 장갑에 부착해 스마트 장갑을 제작한 뒤 스마트 장갑을 끼고 수화로 영어 알파벳을 표현해 컴퓨터로 인식시키는 데 성공했다. 손가락을 구부릴 때 섬유가 늘어나면서 저항값이 달라지고, 이를 측정해 어떤 손가락을 구부렸는지 알아낸 다음 모니터에서 알파벳을 출력한 것이다.

이 교수는 “안경과 시계 등 기존 웨어러블 산업에서 한 걸음 더 나아가 진정한 의미의 착용형 기기를 개발할 수 있는 가능성을 열었다”고 말했다.

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