🔬 서울과기대, '누를수록 응축' 3D 메타물질 기반 고성능 촉각 센서 개발!
서울과기대 기계시스템디자인공학과 표순재 교수팀이 **3D 오세틱 메타물질 (Auxetic Metamaterial)**을 활용하여 어떠한 환경에서도 **고감도**로 반응하는 혁신적인 촉각 센서를 개발했습니다.
🌟 핵심 혁신: 오세틱 구조 (음의 포아송 비)
기존 센서의 한계(누르면 옆으로 퍼지는 양의 포아송 비)를 해결하기 위해, 연구팀은 **'누를수록 중심부로 수축하며 응축'**되는 오세틱 구조를 도입했습니다.
- 고감도 구현: 압력을 옆으로 흘려보내지 않고 센서 중심부로 집중시켜 **월등히 높은 민감도**를 구현했습니다.
- 국제적 인정: 해당 연구 성과는 재료과학 분야 최상위 권위지인 'Advanced Functional Materials' 11월 25일 자 **표지 논문**으로 선정되었습니다.
🛠️ 고정밀 3D 프린팅의 역할
복잡한 3D 오세틱 구조를 구현하는 데는 박근 교수팀의 **고정밀 3D 프린팅** 기술이 결정적이었습니다.
- ✅ 공정: DLP(Digital Light Processing) 3D 프린팅을 이용해 미세한 구멍이 뚫린 정육면체 격자 구조를 정교하게 출력했습니다.
- ✅ 센서 타입: 이 구조체에 탄소나노튜브를 코팅하여 **정전용량 방식**과 **저항 방식** 두 가지 타입의 센서를 모두 구현했습니다.
🌐 공간 제약 해소 (내환경성 확보)
오세틱 센서의 **'안으로 모이는'** 특성은 좁은 공간(매립 환경)에서의 성능 저하 문제까지 완벽하게 해결합니다.
기존 센서와 달리, 오세틱 센서는 압력을 받아도 바깥으로 팽창하지 않고 안으로 수축하여 주변 벽의 방해를 받지 않아, 매립된 상태에서도 개방 환경과 **동일한 고성능**을 유지합니다.
💡 활용 가능성
개발된 센서는 스마트 깔창, 4x4 배열 센서 패드 등 다양한 형태로 성능이 검증되었습니다.
- 보행 시 발바닥 압력 분포 정밀 감지
- 물체의 미세한 무게 및 접촉 면적 구별 (로봇 피부)
➡️ 표순재 교수: "구조적 설계 하나로 민감도와 내환경성을 동시에 확보했다. 로봇의 전자 피부, 웨어러블 헬스케어 등 차세대 산업 분야에 폭넓게 응용될 것."
[원문 보기] 베리타스알파
🔬 서울과기대, '누를수록 응축' 3D 메타물질 기반 고성능 촉각 센서 개발!
서울과기대 기계시스템디자인공학과 표순재 교수팀이 **3D 오세틱 메타물질 (Auxetic Metamaterial)**을 활용하여 어떠한 환경에서도 **고감도**로 반응하는 혁신적인 촉각 센서를 개발했습니다.
🌟 핵심 혁신: 오세틱 구조 (음의 포아송 비)
기존 센서의 한계(누르면 옆으로 퍼지는 양의 포아송 비)를 해결하기 위해, 연구팀은 **'누를수록 중심부로 수축하며 응축'**되는 오세틱 구조를 도입했습니다.
🛠️ 고정밀 3D 프린팅의 역할
복잡한 3D 오세틱 구조를 구현하는 데는 박근 교수팀의 **고정밀 3D 프린팅** 기술이 결정적이었습니다.
🌐 공간 제약 해소 (내환경성 확보)
오세틱 센서의 **'안으로 모이는'** 특성은 좁은 공간(매립 환경)에서의 성능 저하 문제까지 완벽하게 해결합니다.
💡 활용 가능성
개발된 센서는 스마트 깔창, 4x4 배열 센서 패드 등 다양한 형태로 성능이 검증되었습니다.
➡️ 표순재 교수: "구조적 설계 하나로 민감도와 내환경성을 동시에 확보했다. 로봇의 전자 피부, 웨어러블 헬스케어 등 차세대 산업 분야에 폭넓게 응용될 것."
[원문 보기] 베리타스알파