울산대, 유연 신축성 센서 위한 주름 구조 연구 집대성

[부산=김정옥 기자]울산대학교는 화학과 이승구(41) 교수․Mohammad Zarei 박사팀, 미국 노스캐롤라이나주립대 이기원 박사․Qingshan Wei 교수․Yong Zhu 교수 연구팀이 작성한 리뷰 논문이 저명한 국제학술지에 게재됐다고 10일 밝혔다.

논문은 ‘표면 주름 구조를 이용한 유연 신축성 센서(Surface wrinkling for flexible and stretchable sensors)’에 관한 내용을 집대성한 것이다.

재료 분야 국제학술지인 ‘스몰(Small, IF: 15.153)’ 온라인판에 소개된 뒤 10월호의 표지논문 및 표지사진으로 실렸다.

유연하고 신축성을 가진 센서는 차세대 웨어러블 전자기기에 핵심적인 부품으로, 웨어러블 센서는 전자 피부․휴먼-머신 인터페이스․소프트 로보틱스․헬스 모니터링 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 있다.

이러한 센서는 변형이 많은 표면에 사용되기 때문에 소자 자체도 유연 신축성을 가져 쉽게 변형돼야 한다.

연구팀이 분석한 주름 구조는 표면의 얇은 필름과 그 아래에 있는 두꺼운 필름의 영률(Young’s modulus) 차이가 있을 때 압축력에 의해 발생하는 현상으로 인간의 피부 주름, 마른 과일 등 실생활에서도 쉽게 찾아볼 수 있다.

이 구조는 외부에서 기계적 힘을 받을 때 자신의 주름 구조를 변형하면서 내부 스트레스를 쉽게 감소시키는 특성이 있어 센서 제작 시 유연 신축성을 가지는 센서에 사용된다.

이같은 주름 구조의 성질에 주목한 연구팀은 차세대 유연 신축성 센서와 관련된 최신 연구 및 주름 구조와 관련된 논문 310여 건을 검토한 이번 연구 성과를 발표했다.

이승구 교수는 “차세대 웨어러블 전자소자 시대가 도래함에 따라 이를 구성하는 기본 요소인 유연 신축성 센서의 개발은 필수적이다”며 “우수한 성능을 가진 다양한 종류의 유연 신축성 센서 개발에 힘쓰겠다”고 말했다.

한편 이 교수는 지난 15년 동안 주름 구조를 제작, 분석, 응용하는 연구에 전념해왔으며, 소재 및 전자소자 분야를 중심으로 활발한 학제 간 연구를 통해 우수 논문을 다수 게재했다. /kjo571003.naver.com