[8월미션] 웨어러블 최신 기술

[ 웨어러블 최신 기술 소개 ]

아산 탕정 초등학교

김한겸 기자

 

 최근에는 웨어러블 기술 개발이 급속도로 이루어지고 있습니다. 우리나에서도 KAIST, 서울대, 한양대에서 웨어러블 최신 기술 개발이 활발하게 진행되고 있습니다. 이번 시간에는 현재 개발되고 있는 웨어러블 최신 기술에 대해서 간략하게 살펴보도록 하겠습니다.

 

[ 옷감 위 구동 유기발광다이오드 ]

 KAIST에서는 4차 산업혁명을 이끌어 갈 10대 핵심 특허기술을 선정하였는데, 환자의 날숨 속 가스를 측정해 질병을 조기에 진단하는 헬스케어 사물인터넷(IoT) 가스센서 개발, 인체 모션 감지용 고민감도 웨어러블 스트레인 센서 개발이 그 대표적인 기술입니다. IoT 가스센서는 특정 질병에 대해 음주측정기처럼 간편하고 빠르게 알아낼 수 있고 모바일 기기나 웨어러블 센서에 적용 가능하고, 인체 모션 감지용 고민감도 웨어러블 스트레인 센서도 웨어러블 기기에 적용이 가능합니다.

 사물인터넷(IoT)과 웨어러블 기술의 비중이 늘어나면서 의류 형태의 웨어러블 디스플레이 기술도 주목받고 있습니다. 하지만 아직까지 직물 특유의 거친 표면과 유연한 특성 때문에 상용화 수준의 성능을 갖추지 못한 상태인데, 옷감의 유연성을 유지하면서 높은 휘도와 효율 특성을 갖는 직물형 유기발광소자를 구현하였습니다.

 

< 옷감 위에서 구동 되고 있는 유기발광다이오드 사진. 출처 : KAIST >

 

[ 피부 부착 신축성 전자 플랫폼 ]

 서울대에서는 피부에 부착해도 성능 변화 없이 작동하는 양면 신축성 전자회로를 개발하였다. 전자 회로가 휘어지거나, 길이가 늘어나게 되면 저항이 커져서 전사 신호 전달 속도가 느려지는, 이 전자 플랫폼은 기판의 길이가 30∼40% 변해도 신호 전달 속도가 변하지 않는다. 또 양면으로 전자회로를 만들어 같은 면적의 기판보다 2배 더 많은 칩을 올릴 수 있어, 숫자가 표시되는 간단한 형태의 디스플레이나 심장박동 센서 같은 단순한 센서를 작동시킬 수 있는 수준이다. 신축성 전자회로는 웨어러블 기기를 만드는 핵심 기술로 꼽힌다.

 

< 신축성 전자 플랫폼. 출처 : 서울대 >

 

[ 전기를 스스로 생산하는 실 ]

 한양대에서는 수축·이완하거나 회전할 때 전기에너지를 저절로 생산하는 '트위스트론 실'을 개발했다. 트위스트론 실은 전해질 속에서 잡아당기면 꼬임이 증가하면서 부피가 감소하게 되고, 그 결과 전하를 저장할 수 있는 전기용량이 감소하고, 전기용량 변화량만큼 전기에너지를 생산하게 된다. 연구팀은 실험을 통해 트위스트론 실에 풍선을 매달아 바닷속에 직접 넣으면 파도가 칠 때마다 전기에너지가 생산됐고, 공기 중 온도변화로 움직이는 나일론 인공근육과 트위스트론 실을 연결했을 때에도 전기에너지가 저절로 생산되는 것을 확인한 것이다. 이러한 연구 성과는 옷과 웨어러블 기기 사이의 전원 공급에 획기적인 발전을 가능하게 할 것으로 보인다.

 

< 전기를 스스로 생산하는 실. 출처 : 한양대 >