울산대 에너지화학공학부 에너지분자공학전공 이승구 교수 연구팀
가천대 김대건 교수팀, 하버드 의과대학 이유한 교수팀 공동연구
미세 움직임 감지하는 친환경 센서 웨어러블 헬스케어 상용화 기대
가천대 김대건 교수팀, 하버드 의과대학 이유한 교수팀 공동연구
미세 움직임 감지하는 친환경 센서 웨어러블 헬스케어 상용화 기대
【파이낸셜뉴스 울산=최수상 기자】 울산대학교 에너지화학공학부 에너지분자공학전공 이승구 교수 연구팀이 가천대 김대건 교수팀, 하버드 의과대학 이유한 교수팀과의 공동연구를 통해 사람 피부처럼 자극을 감지하면서도 사용 후 분해가 가능한 소재를 적용한 전자피부를 개발해 눈길을 끌고 있다.
31일 울산대학교에 따르면 전자피부는 압력과 움직임을 감지하는 얇고 유연한 센서로, 스마트워치와 건강 모니터링 패치 등 차세대 웨어러블 기기의 핵심 기술로 주목받고 있다. 다만 기존 전자피부는 대부분 플라스틱 기반 소재를 사용해 활용이 확대될수록 전자폐기물 문제를 유발할 수 있다는 한계가 있었다.
연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 종이의 주성분인 셀룰로오스를 기반으로 한 전자피부를 구현했다. 여기에 전기전도성이 우수한 MXene과 전도성 고분자 PEDOT:PSS를 결합해 소재의 기능성과 전기적 특성을 동시에 확보했다.
개발된 전자피부는 미세한 압력 변화까지 감지할 수 있는 높은 민감도와 넓은 측정 범위를 보였으며, 5600회 이상의 반복 사용에서도 성능이 유지되는 안정성을 확인했다. 또한 일정 기간 산화 없이 성능을 유지하는 특성도 함께 나타났다.
이 전자피부는 양면의 물성을 다르게 설계한 구조를 적용한 점도 특징이다. 피부와 접촉하는 면은 수분을 흡수해 밀착성을 높이고, 외부 면은 물을 튕겨내는 특성을 부여해 땀이나 습기의 영향을 줄였다. 이를 통해 실제 착용 환경에서도 안정적인 신호 측정이 가능하도록 했다.
실험에서는 얼굴 표정 변화, 손가락 및 관절의 굽힘, 성대 진동 등 다양한 인체 움직임과 생체 신호를 정밀하게 감지할 수 있음을 확인했다. 또한 장시간 부착 시에도 성능이 유지되고 피부 자극이 크지 않은 것으로 나타났다.
이번 연구는 피부 부착형 센서로서의 적용 가능성을 실험적으로 확인하고, 웨어러블 전자소자 분야에서 활용될 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다.
이승구 교수는 “이번 연구는 사람 피부와 유사한 감지 성능과 착용 특성을 확보하면서도 소재 측면에서 새로운 접근을 제시한 전자피부 기술이다”라며 “향후 웨어러블 센서 및 헬스케어 기기 분야에서의 활용이 기대된다”라고 밝혔다.
이번 연구는 <Advanced Healthcare Materials>(인용지수(IF): 9.6) 2026년 3월 호의 뒤표지 안쪽(Inside Back Cover) 논문으로 선정된 데 이어, 생물학연구정보센터 (BRIC)에서 주관하는 한빛사(한국을 빛내는 사람들) 논문에도 선정됐다.
ulsan@fnnews.com 최수상 기자
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