KAIST, 고민감도 '포스터치 센서' 개발...내년 상용화 추진

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KAIST(총장 신성철) 연구팀이 스마트폰을 비롯한 각종 플렉서블 및 웨어러블 기기 터치 인터페이스에 혁신을 불러올 '포스터치 센서'를 개발했다. 포스터치 센서는 터치 위치 정보와 압력 정도를 함께 인식하는 센서다. 위치 정보만 얻을 때보다 섬세한 조작이 가능하다.

KAIST는 윤준보 전기 및 전자공학부 교수, 서민호 박사, 유재영 박사과정 팀이 민감도가 기존보다 높은 투명 유연 포스터치 센서를 개발, 내년에 기술을 이전할 계획이라고 19일 밝혔다.

연구팀이 제작한 대면적 7인치 투명 유연 포스터치 센서
<연구팀이 제작한 대면적 7인치 투명 유연 포스터치 센서>

연구팀이 개발한 센서는 이전과 전혀 다른 구조다. 기존에는 센서에 공기층을 두고 내부에 얇은 감지층 및 전극을 구현하는 방법을 썼다. 외부 자극에 민감하게 반응하기 위해서다. 그러나 센서가 두꺼워지고, 굽힌 상황에서는 제대로 동작하지 않는 신뢰성 문제가 발생했다. 공기층 통과 빛이 산란하면서 투명성이 낮아지는 문제도 생겼다.

연구팀은 공기층을 생략하고 센서 내부에 금속 나노물질을 균일 도포한 '나노복합 절연층'과 일정한 주기로 돌기를 구성한 '나노그레이팅 구조'를 구현했다. 나노 복합 절연층은 외부 압력으로 나노물질 밀집도가 증가, 감지 능력이 극대화된다. 나노그레이팅 구조는 돌기 사이에 압력을 집중시킨다.

실시간 압력감지 결과. 터치 위치와 압력 강도를 모두 감지한다
<실시간 압력감지 결과. 터치 위치와 압력 강도를 모두 감지한다>

연구팀은 감지 전극을 굽힘 상황에서도 변형하지 않는 '기계 중립면'에 형성, 신뢰성을 높였다. 이 결과 두께, 민감도, 신뢰성, 투명성 문제를 모두 해결했다.

연구팀은 센서 대량 생산 가능성도 확인했다. 7인치 센서를 스마트폰에 장착·검증해 대면적 균일성, 제작 재현성, 장기 사용 신뢰성 등을 확인했다. 현재 국내 6건, 해외 2건 원천·활용 특허를 출원했다.

유재영 연구원은 “다양한 실제 환경에서도 높은 신뢰성을 갖추는 포스터치 센서를 개발했다”면서 “연내 기술 이전처를 모색, 내년에 상용화하겠다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com

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