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로봇 어디가 아픈지 한눈에 딱, 사람처럼 멍드는 소재 나왔다
출처
조선일보
작성일
2020년 10월 16일
조회수
12887
첨부파일

로봇 어디가 아픈지 한눈에 딱, 사람처럼 멍드는 소재 나왔다



 

사람의 피부처럼 멍이 드는 소재가 국내에서 개발됐다. 외부에서 충격이 가해져 망가진 부분의 색이 변하면 수리가 필요한 부분을 쉽게 알아볼 수 있을 것으로 기.

한국과학기술연구원(KIST) 전북분원 구조용복합소재연구센터 김재우 박사 연구진은 “웨어러블 센서, 인공 피부의 소재로 사용될 수 있는 소재의 민감도를 획기적으로 개선했다”고 15일 밝혔다. 연구결과는 고분자 분야 국제학술지 ‘매크로몰레큘즈’ 최신호에 게재되었다.

◇외부 힘에 반응하는 물질 사용

사람의 피부에 충격이나 둔탁한 힘이 가해지면 조직과 근육이 손상을 입어 멍이 든다. 피부가 아닌 소재의 손상 여부를 파악하기 위해서는 일일이 표면을 조사할 수밖에 없는 것이 현실이다. 일례로 항공기의 경우 안전을 위해 전수검사를 해야하는 상황이다.

멍드는 소재./KIST

[사진1] 멍드는 소재 / KIST

외부의 힘에 반응하는 물질인 ‘스피로피란’은 물리적 자극을 받으면 화학구조가 변하여 색이 변하는 성질을 갖고 있다. 특히나 이 물질을 콘크리트나 실리콘 등의 소재에 주입하면 그 소재 자체가 힘, 변형, 손상 등의 기계적 자극에 반응해 색이 변하는 스마트 소재로 만들어진다. 하지만 이렇게 만들어진 소재는 실리콘의 경우 500% 이상의 높은 변형 후에야 색의 변화를 보일만큼 기계적 민감도가 낮아 실제 적용에 어려움이 있었다.

◇민감도 850% 향상

KIST 연구진은 기존과는 다르게 소재와 스피로피란을 합성한 이후에 특정 용매에 넣어 일종의 숙성과정을 통해 민감도를 향상시켰다. 용매를 통해 흡수시키는 시간을 조절하며 개발한 소재의 색, 형광의 변화를 관찰한 결과 처리 시간이 길수록 민감도가 향상됨을 확인할 수 있었다. 새로운 공정을 통해 개발한 스피로피란-고분자는 기존 대비 850%의 획기적인 민감도 향상을 보여주었다. 이러한 효과는 인장, 압축, 구부림 등 다양한 변형에서도 성공적으로 나타났다.

KIST 김재우 박사는 “스마트 고분자 소재의 기계적 민감도를 획기적으로 개선할 수 있는 공정이 개발했다”라며 “이를 기반으로 미래형 웨어러블 센서와 인공 피부로 응용 연구에 매진할 계획이다”라고 밝혔다.


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