자극의 세기에 따른 빛의 밝기를 달리해 실시간으로 시각적 피드백을 전하는 차세대 전자 피부가 개발됐다. 전자 피부는 온도, 습도, 압력 등을 감지해 사람의 피부와 비슷한 기능을 나타낼 수 있는 탄력 있고 부드러운 전자 장치로, 터치스크린, 버튼 없는 디스플레이 등 차세대 기술에 유용하게 응용할 수 있다.

과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 누르거나 당기는 등 힘의 변화를 빛의 미세변화로 응답하는 ‘스마트 발광형 전자 피부’를 강문성 교수(서강대학교 화공생명공학과) 연구팀과 김도환 교수(한양대학교 화학공학과) 연구팀이 개발했다고 밝혔다.

연구팀은 바닷물의 흐름이 만드는 자극 등에 반응해 발광 세기가 달라지는 해양 플랑크톤에 착안해 신축성 있는 고분자 소재에 전기화학적 발광 소재를 적용한 ‘스마트 발광형 전자 피부’를 개발했다.

기존 전자 피부는 사용자 입력을 받아들이는 힘 감지기(센서)와 별도로 디스플레이 장치가 각각 필요했으며, 저전력으로 구동하는 데도 한계가 있었다. 이에 연구팀은 별도의 감압 장치나 발광 장치는 물론 이들을 연결하는 복잡한 회로 없이도 가해진 자극의 위치와 세기를 실시간 빛의 변화로 응답하는 얇은 필름 형태의 발광 소재를 구현해 냈다. 또한, 이번에 개발된 전자 피부는 사람의 손으로 만들어내는 다양한 범위의 압력(0~60kPa)을 다른 휘도(단위면적당 빛의 세기)의 빛으로 발광할 수 있다.

김도환 교수는“지금까지의 전자 피부 분야에서 연구되지 않은 힘의 변화에 따른 발광층 내 이온 분포를 제어한 새로운 구동 방식을 제시한 데 큰 의미가 있다”라며, “유연한 터치스크린, 버튼 없는 디스플레이 등 사용자 친화적 실감형 기술로의 발전 가능성을 토대로 사물인터넷(IoT) 시대 사용자와 사물 간 시각적 촉각 인터페이스 분야로의 응용이 기대된다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구의 성과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)’에 6월 2일 0시(한국시간 기준) 온라인 게재되었다.