[세상을 깨우는 발견] 나노복합소재 기술 이용... 신축성 웨어러블 무선통신 시스템 개발
최근 '전자피부' 기술을 기반으로 한 각종 웨어러블 기기의 개발이 급성장 하고, 동시에 실시간 데이터 통신을 위한 무선 장치의 수요가 크게 증가하고 있는 가운데 국내 연구진이 세계 최초로 마음대로 늘리거나 줄여도 무선통신 성능을 유지하는 전자피부를 개발했다. 과학기술정보통신부는 22일"한양대학교 정예환 교수와 유형석 교수 공동연구팀이 세계 최초로 고무처럼 형태를 변형해도 무선통신 성능을 유지하는 전자피부 개발에 성공했다"고 밝혔다.정 교수는 먼저 기존 연구에 대해"지금 현재 웨어러블 기기는 팔에 차거나 몸에 입거나 하는 형태로 개발이 발전되고 있다"면서"전자기기는 아직까지도 딱딱하고, 비유연한 반도체칩, 밑에 있는 기판을 활용해서 그냥 유연하게 패키징한 형태로만 개발이 되고 있다"고 소개했다.
또한 정 교수는"무선주파수 기술은 흔히 하는 DC, 직류 형태의 전기를 활용한 게 아니라 교류를 가지고 멀리 통신할 수 있는 기술"이라며"장거리 통신을 하기 위해서는 교류 전류의 주파수가 굉장히 높아지게 되는데, GHz 대역으로 굉장히 높은 주파수로 올라가면 여기서 큰 문제가 발생하게 된다"고 말했다. 현재 '전자피부' 기술을 기반으로 한 웨어러블 기기는 의료, 건강관리 등 다양한 분야에서 활발하게 적용되고 있다. 웨어러블 기기가 제대로 동작하려면 신축성을 갖는 무선 주파수 소자와 회로가 필수적이란 것. 하지만 RF 회로는 고주파에서 동작하는 특성상 아주 조금만 늘어나거나 구부러지기만 해도 회로의 작동 주파수 대역이 변화하여 통신이 끊기거나 전력 송‧수신 효율이 급격하게 낮아진다는 한계가 있다.
이에 따라 정 교수 연구팀은 오랫동안 관심을 갖고 연구한 고주파 공학과 웨어러블 기기 분야에 대한 경험을 살려 새로운 회로 기판을 연구하기 시작했고, 소재 분야 연구진과 협업하기 위해 공동 연구팀을 구성했다.공동 연구팀은 신축성을 가진 고무 재질의 기판에 세라믹 나노입자를 혼합하고 나노입자가 무리지어 조립되는 공정을 사용했고, 마침내 마음대로 늘리거나 줄여도 무선통신 성능을 유지하는 기판 개발에 성공해냈다.
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