[스마트경제=복현명 기자] 김남영 광운대학교 전자공학과 교수 연구팀이 요소 청도대학교 교수와의 공동연구를 통해 나노 미약 신호 감지를 위한 인간과 컴퓨터의 상호 작용 유연 촉각 센서 개발에 성공했다.
본 연구는 매우 민감하고 광범위한 유연 압력 센서의 개발은 인간과 컴퓨터의 상호 작용, 상태 모니터링, 동작 감지에 실용적인 응용을 실현할 수 있다.
나노 균열 폴리비닐피롤리돈(PVP) 계층적 나노섬유막(HNM) 유전체층은 전기 방사된 BiI3/PVP 복합 나노섬유막(NM)에서 BiI3를 1단계 어닐 공정을 통해 제작했다.
다공성 레이저 유도 그래핀(LIG)의 상부, 하부 전극은 폴리이미드(PI) 기판에 각인 공정을 활용했다.
동작 자세 인식을 위한 향상된 감도와 검출 범위를 입증하는 상부, 하부 LIG 전극으로 중간 PVP HNM 유전체층을 조립하여 유연한 용량성 압력 센서를 구성했다.
실험 결과는 본 연구에서 조립된 센서가 기존 PVP NM 기반 압력 센서에 비해 22배 높은 감도(2-100kPa)와 4배 넓은 검출 범위(0-200kPa)를 얻었다.
또한 센서는 29/41ms의 빠른 응답/복구 시간과 2.7Pa의 예외적으로 낮은 검출 한계, 3000 사이클의 뛰어난 안정성을 확보했다.
컨볼루션 신경망(CNN) 알고리듬을 활용해 다중 센서에 의해 슈팅 자세 인식 시스템을 개발해 농구 선수의 슈팅 자세를 정확하게 식별(정확도: 93.89%)했다.
한편 이번 연구는 교육부에서 지원하는 한국연구재단(NRF) 중점연구소 지원사업 (No. 2018R1A6A1A03025242)의 연구결과는 Elsevier에서 발간하는 국제 저명 논문지인 Chemical Engineering Journal (IF=16.774) ‘Enhanced sensitivity and detection range of a flexible pressure sensor utilizing a nano-cracked PVP hierarchical nanofiber membrane formed by BiI3 sublimation’ 제목으로 실렸다.
복현명 기자 hmbok@dailysmart.co.kr
