아주대학교는 광주과학기술원(GIST)과 공동 연구를 진행해 낮은 수준의 전압으로도 생체신호를 측정할 수 있는 고감도 전자 피부를 개발했다고 13일 밝혔다.
전자 피부는 인간의 피부에 부착해 심박수, 체온 등 생체신호를 감지하고 다양한 정보를 수집할 수 있는 전자장치이다.
통상 전자 피부 제작에는 미세한 이온 변화를 전기 신호로 변환할 수 있는 유기 전기화학 트랜지스터(전기 스위치와 전압 증폭 작용을 하는 반도체 소자)가 활발하게 활용돼왔다.
이번에 개발된 유기 전기화학 트랜지스터는 전류가 흐르는 채널의 길이가 500㎚ 미만이며 움직임이 발생할 경우 소자가 받는 힘을 분산하기 위해 원형 형태로 설계됐다.
연구팀은 해당 유기 전기화학 트랜지스터를 1㎛ 두께의 고분자 기반 기판 위에 설치해, 머리카락 두께의 100분의 1 수준인 2㎛ 두께로 이뤄진 초박형 센서를 제작했다.
새롭게 개발된 기기의 신호 증폭률은 400㎳로 종전 방식으로 제작된 기기에 비해 10배 이상 높으며 구동 안정성 또한 30배 이상 향상됐다고 연구팀은 설명했다.
연구를 진행한 박성준 아주대 전자공학과·지능형반도체공학과 교수는 "아주 낮은 전압으로도 높은 감도로 생체 신호를 측정할 수 있는 비침습적 모니터링 기술을 개발했다는 점에서 의의가 있다"며 "추후 다양한 기능을 갖춘 초소형·초박형 웨어러블 기기를 구현하는 데에도 도움이 될 것"이라고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼스'(Advanced Materials) 11월호에 실렸다.
연구는 과학기술정보통신부 나노 소재 글로벌 영커넥트·나노 소재 기술 개발사업과 아주대 연구비 지원을 받아 수행됐다.