[문상윤 기자(filmmsy@naver.com)]

▲ ETRI 연구진이 인시튜(In-situ) 공정 기반으로 제작한 전자피부. ⓒETRI

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전자 피부(Electronic Skin) 제작 과정의 경제적 부담과 복잡한 공정을 줄인 획기적인 기술이 발명돼 관계기관의 관심을 집중시키고 있다.

전자피부는 인간의 피부처럼 미세한 압력과 접촉을 감지하는 지능형 로봇 구현의 핵심 기술로 꼽히지만 수십억 원대에 달하는 클린룸 설비와 복잡한 반도체 공정을 거쳐야만 제작할 수 있어 상용화에 어려움을 겪어왔다.

그러나 국내 연구진이 이러한 장벽을 허물고 현장에서 바로 전자피부를 제작할 수 있는 혁신 기술을 선보였다.

한국전자통신연구원(이하 ETRI)은 고려대학교 세종캠퍼스 안준성 교수 연구팀과 공동으로 별도의 청정 시설 없이도 대면적 유연 센서를 제작할 수 있는 인시튜(In-situ) 공정 기반 전자피부 제작 기술을 개발했다고 밝혔다.

기존의 방식은 진공 증착, 식각 등 복잡한 단계마다 기판을 이송해야 하고 이 과정에서 오염을 막기 위해 필수적으로 클린룸 설비를 갖춰야만 했다.

하지만 연구진은 UV 레이저와 3D 프린터만을 활용해 필요한 위치에서 즉석으로 센서를 제작하는 '마스크리스(Maskless)' 방식을 고안해냈다.

이 기술을 활용하면 공정 단계를 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제작 비용을 낮추고 생산성을 동시에 확보할 수 있다.

특히 고정된 평면이 아닌 곡면이나 굴곡진 구조물 위에도 자유롭게 센서를 구현할 수 있는 강점을 갖게 됐다.

이번 연구 성과는 사람과 유사한 형태인 휴머노이드 로봇의 실용화에 기여할 것으로 예상된다.

로봇의 넓은 표면에 촉각 센서를 부착하기 위해서는 공정의 안정성과 신뢰성을 중요하게 여긴다.

연구진은 이번 기술을 통해 대면적 정전용량식 유연 촉각 센서를 높은 재현성으로 구현하는 데 성공했다.

특히 소자 개발에 그치지 않고 실제 로봇과 인간-기계 인터페이스(HMI) 환경에서의 실증까지 마쳤다.

이는 차세대 지능형 로봇이 단순히 시각에 의존하는 것을 넘어 인간처럼 정교한 촉각 시스템을 갖출 수 있는 기반이 마련되었음을 의미한다.

이번 연구 결과는 유연 전자 소자 분야의 권위 있는 학술지인 네이처 파트너 저널 플렉서블 일렉트로닉스(npj Flexible Electronics, IF 15.5)에 게재되며 그 기술력을 인정받았다.

김혜진 ETRI 책임연구원은 “이번 기술은 대면적 유연 센서 제작의 진입 장벽을 크게 낮추는 핵심 기술”이라며 “향후 지능형 로봇뿐만 아니라 웨어러블 디바이스, 인터랙티브 시스템 전반으로의 확산이 기대된다”고 말했다.

[문상윤 기자(filmmsy@naver.com)]

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