[한국기술뉴스] 한국공학대학교 나노반도체공학과 김창규교수 연구팀은 해상도 조절과 정밀한 측정 효과가 있는 압력센서를 개발했다. 개발된 기술은 한국공학대학교 산학협력단을 통해 2016년 11월 24일 특허를 출원(출원번호 제1020160157188호)했다. 특허 명칭은 '압력센서 및 압력센서의 제작 방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

압력센서는 액체 또는 기체의 압력을 전기 신호로 변환하는 장치를 말합니다. 현재 전자, 기계, 의료, 건축 등 전 산업 분야에서 폭넓게 이용되고 있습니다. 최근 들어 탄소나노튜브의 물리적 특성을 이용해 압력센서의 디바이스로 활용하고자 하는 논의가 많은 관심을 받고 있습니다. 탄소나노튜브는 탄소 6개로 이루어진 육각형들이 서로 연결되어 관 모양을 이루고 있는 신소재입니다. 전기 전도도가 구리와 비슷하고 열전도율은 다이아몬드와 같으며, 강도는 철강보다 100배 뛰어납니다. 그러나 종래의 탄소나노튜브를 이용한 압력센서는 제조공정이 복잡하다는 문제가 있습니다.

한국공학대학교 김창규 교수 연구팀은 탄소나노튜브를 이용한 압력센서의 제조공정을 비교적 간단하고 디스플레이의 터치패널에 활용이 용이한 압력센서를 발명하였습니다.

기판에 하부 평판과 도체 어레이를 배치하고 절연층을 만듭니다. 그리고 첫 번째 도체 어레이와 다른 방향으로 두 번째 도체 어레이와 상부 평판을 배치합니다. 도체 어레이에는 탄소나노튜브가 포함되어 외력 또는 압력을 측정할 수 있습니다. 즉, 도체 어레이를 서로 교차 배치하여 외력이 가해지는 위치와 압력을 측정할 수 있습니다.

상단과 하단의 평판과 절연층을 유연한 재질로 사용하면 외력이 가해지는 경우 변형될 수 있습니다. 이러한 변형은 도체 어레이의 변형을 유도할 수 있으며, 외력 또는 압력을 정밀하게 측정할 수 있습니다. 또한 도체 어레이의 두께가 얇기 때문에 일정값 이상의 투과도를 갖게 되어 디스플레이의 터치패널 등에 적용이 가능합니다.

터치형 디스플레이, 의족/ 의수, 전자제품 등 압력 센서가 활용된 분야에 폭넓게 활용이 가능할 것으로 기대됩니다.