“당신의 건강은 무슨 색?”…건강·움직임 정보 색깔로 볼 수 있을까
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“당신의 건강은 무슨 색?”…건강·움직임 정보 색깔로 볼 수 있을까
  • 이현건 기자
  • 승인 2022.09.21 20:57
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- POSTECH 최수석 교수팀, 스트레처블 광 소자의 전기 조절 색 변화 원리 최초로 밝혀
- “전류 세기에 따라 달라지는 색 정확히 표현할 수 있어…신축성 웨어러블 기기·차세대 디스플레이에 활용 기대↑”

 

(왼쪽 상단부터 시계 방향으로) POSTECH 최수석 교수(교신저자), 신준혁 박사과정(제1저자), 박지윤 석사과정(공동저자), 한상현 석사과정(공동저자), 이윤혁(서울대, 공동저자), 선정윤 교수(서울대, 공동저자)

모든 사람의 공통적인 바람은 ‘건강한 삶’일 것이다. 최근 웨어러블 기기가 급속도로 발전하면서 심박수뿐만 아니라 심전도 등 다양한 건강 정보와 운동 상태 확인이 가능해지고 있다. 나아가, 이러한 건강·움직임 정보를 양호할 땐 ‘파란색’, 좋지 않을 땐 ‘빨간색’과 같이 색깔로 알아볼 수 있는 웨어러블 헬스케어 기기가 나온다면 어떨까? 

POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 전자전기공학과 최수석 교수·박사과정 신준혁 씨·석사과정 박지윤·한상현 씨 연구팀은 서울대 신소재공학과 선정윤 교수·박사과정 이윤혁 씨 연구팀과의 공동연구를 통해 전기를 가하면 색이 바뀌는 스트레처블 소자(stretchable)의 작용 원리를 최초로 밝혔다. 이를 활용하면 전류 세기를 조절해 소자의 색을 자유자재로 바꿀 수 있다. 

유연하고 신축성 있는 스트레처블 소자는 독특한 특성 때문에 차세대 디스플레이나 웨어러블 기기 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 기술로 급부상하고 있다. 

다만 지금까지 소자를 구성하는 나노입자의 색이 전기에 의해 바뀐다는 사실만 알려졌을 뿐, 원하는 색을 마음대로 표현할 수는 없었다. 계속해서 모양이 바뀌는 소자를 정확하게 측정하기 어려워 그 작용 원리가 밝혀지지 않았던 까닭이다. 

연구팀은 움직이는 소자를 정확히 측정하는 시스템을 구축해 색 변화 메커니즘을 밝히는 데 성공했다. 연구 결과, 나노입자가 전기를 받으면 입자 간 거리가 바뀌면서 색이 달라지는 것으로 조사됐다. 연구팀은 이를 바탕으로 입자 간 거리를 계산하는 이론 모델을 세워, 원하는 색을 자유자재로 표현할 수 있는 가능성을 열었다. 

이 연구성과를 웨어러블 헬스케어 기기에 적용하면 다양한 색으로 건강 상태와 다양한 운동 동작 상태를 표현할 수 있을 것으로 기대된다. 이뿐만 아니라, 유연한 디스플레이나 위조 방지 센서·광학 센서 등 다양한 응용 분야에 활용될 수 있다. 

한편, 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’ 내부 표지(Inside Back Cover)로 최근 선정된 이 연구는 한국연구재단 나노소재 기술개발사업과 산업통상자원부 디스플레이 혁신공정 사업의 지원을 받아 이뤄졌다.

 


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