마음대로 늘려도 무선통신 가능한 '전자피부' 개발

[이데일리 강민구 기자] 한양대의 정예환 교수와 유형석 교수 공동연구팀이 고무처럼 형태를 변형해도 무선통신 성능을 유지하는 전자피부를 개발했다.

전자피부는 딱딱한 전자소자를 유연하게 만든 것이다. 사람 피부에 부착하면 인체 신호을 측정할 수 있다. 전자피부 기술을 적용한 웨어러블 기기는 의료, 건강관리 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 이러한 기기가 제대로 동작하려면 신축성을 갖는 무선 주파수 소자와 회로가 필수적이다.

정예환 교수, 유형석 교수, 김선홍 박사.(사진=과학기술정보통신부)

하지만 무선주파수 회로는 고주파에서 동작하는 특성상 조금만 늘어나거나 구부러지기만 해도 회로의 작동 주파수 대역이 변화해 통신이 끊기거나 전력 송·수신 효율이 낮아졌다.

따라서 피부 표면과 같이 물리적으로 변화하는 환경에서 제 기능을 발휘하려면 신축성을 가지면서 어떠한 조건에서도 무선통신 성능을 유지하는 기술개발이 요구됐다.

무선기기사진.(사진=과학기술정보통신부)

연구팀은 그동안 연구해온 고주파 공학과 웨어러블 기기 분야 경험을 살려 새로운 회로 기판을 연구했다.

그 결과, 신축성을 가진 고무 재질의 기판에 세라믹 나노입자를 혼합하고 나노입자가 무리지어 조립되는 공정을 사용해 마음대로 늘리거나 줄여도 무선통신 성능을 유지하는 기판을 개발하고, 90미터 이상의 장거리에서도 무선으로 통신이 가능한 전자피부도 만들었다.

개발한 전자피부를 이용해 우리 몸에서 나오는 인체 신호들도 원거리에서 무선으로 측정했다.

정예환 한양대 교수는 “신축성 웨어러블 무선통신 기술은 무선 기능이 필요한 다양한 신축성 시스템에 적용될 수 있다”라며 “차세대 통신 기술인 6G 이동통신 기능을 탑재한 신축성 무선 웨어러블 기기 개발에도 착수했다”라고 말했다.

연구 결과는 국제학술지 ‘네이처(Nature)’에 23일자로 게재됐다.