웨어러블 기기 센서 재활용···고감도 센서 나왔다

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 의료기기, 웨어러블 기기 등에 필요한 센서를 재활용할 가능성을 제시했다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 박치영 에너지공학과 교수팀이 최우혁 인하대 고분자공학과 교수팀과 고감도 재활용 센서 기술을 한 단계 도약시킬 신소재를 개발했다고 14일 밝혔다.

이번 연구를 수행한 박치영 DGIST 에너지공학과 교수(왼쪽), 최경현 석박사 통합과정생(가운데), 최우혁 인하대 고분자공학과 교수(오른쪽).(사진=DGIST)

기존 센서는 반복해 사용하면 성능이 떨어진다는 한계가 있었다. 이와 달리 연구팀이 개발한 동적 고분자 네트워크는 ‘비닐로고스 우레탄’ 결합을 활용해 민감도와 내구성을 유지한다. 이 결합 구조는 온도, 빛, 압력 등의 외부 자극에 따라 자가 치유하며, 반복적인 사용에도 성능 저하를 방지한다.

다양한 기계적 움직임, 열, 빛에도 민감하게 반응한다. 신체 움직임을 감지하는 데 우수한 성능을 발휘해 센서가 손가락 굽힘, 얼굴 표정 변화, 목의 삼킴 동작까지도 감지해낸다. 재활용 후에도 성능 저하 없이 동일한 감도도 유지한다.

특히 전자 폐기물 문제를 해결하기 위해 재활용과 높은 성능을 모두 유지하도록 설계됐다. 동적 고분자 네트워크의 가변성 덕분에 반복 사용과 재활용으로 전자 폐기물도 줄일 수 있다.

박치영 교수는 “이번에 개발한 소재는 가공하기 쉽고, 기계적 또는 화학적으로 재활용할 수 있다”며 “고분자 네트워크를 간단한 공정으로 재활용해 전자기기나 웨어러블 센서의 수명을 늘리고, 전자 폐기물을 줄일 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

연구 결과는 국제학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)’에 게재됐다.