[기사 전문 보기] https://www.dongascience.com/news.php?idx=69429

국내 연구진이 빛, 압력, 냄새 그리고 맛까지 감지하는 섬유를 개발했다.

웨어러블 사물 인터넷(IoT) 전자소자나 소프트 로봇 같은 다양한 첨단 기술에 활용될 것으로 기대된다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 김봉훈 로봇및기계전자공학과 교수팀이 사람의 오감을 흉내 내는 반도체 섬유 기반의 다기능 센서를 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구는 김상욱 KAIST 교수팀, 김장환 아주대 교수팀, 김지웅 숭실대 교수팀과의 공동연구로 진행됐다. 

연구팀이 개발한 반도체 섬유 센서는 기존 1차원 섬유 센서보다 훨씬 정교하고 다양한 기능을 갖췄다. 특히 섬유 안의 독특한 구조 덕분에 외부 환경 변화에 민감하게 반응한다. 빛, 화학물질, 압력뿐만 아니라 pH(산성도), 암모니아(NH3), 기계적 변형 등 다양한 환경 정보를 동시에 측정하고 모니터링할 수 있다. 사람의 오감처럼 여러 신호를 한 번에 감지하고 처리할 수 있는 센서 플랫폼으로 평가된다.

연구팀은 몰리브덴과 황으로 이루어진 2차원(2D) 나노물질 이황화몰리브덴(MoS₂)을 활용한 특수한 제작 공정을 통해 3차원(3D) 형태를 자유롭게 조절할 수 있는 섬유를 만들었다. 섬유를 리본 모양으로 뽑아내는 과정에서 자연스럽게 형성된 3차원 나선형 구조는 섬유의 곡선을 정밀하게 조정할 수 있게 한다. 이렇게 만들어진 섬유는 MoS₂가 가진 우수한 전기적·기계적 특성과 섬유 안의 정렬된 구조 덕분에 다양한 환경 정보를 감지할 수 있는 잠재력을 가졌다. 

김봉훈 교수는 “이번 연구로 이황화몰리브덴 같은 2차원 나노소재의 활용 범위가 크게 확장됐다”며 “앞으로도 다양한 재료를 활용해 웨어러블 기술에 필요한 신호를 정확히 측정할 수 있는 기술을 계속 연구하겠다”고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘향상된 섬유 재료’ 최신호 표지 논문으로 게재됐다.

출처 : 동아사이언스 박정연 기자 / 2025.01.09