전자기기·웨어러블 센서 수명 연장
재활용 통한 전자폐기물 감축 기대
대구경북과학기술원(DGIST)은 14일 에너지공학과 박치영 교수팀이 인하대학교 최우혁 교수팀과 공동연구로 전자기기나 웨어러블 센서의 수명을 연장하고, 전자 폐기물을 획기적으로 줄일 수 있는 신소재를 개발했다고 밝혔다.
이번에 개발된 신소재는 ‘동적 고분자 네트워크‘(Dynamic Polymer Network, DPN)를 기반으로 한 재활용 가능한 고감도 센서로, 환경 지속 가능성과 고성능을 모두 충족시키는 차세대 소재로 주목받고 있다.
기존의 고감도 센서는 피로 누적과 반복적인 사용으로 성능 저하를 겪는 한계가 있었다. 그러나 연구팀이 개발한 동적 고분자 네트워크는 ‘비닐로고스 우레탄(Vinylogous Urethane, VU)’ 결합을 활용해 뛰어난 민감도와 내구성을 유지한다.
이 결합 구조는 온도, 빛, 압력 등의 외부 자극에 따라 자가 치유하며, 반복적인 사용에도 성능 저하를 방지한다.
또 다양한 기계적 움직임, 열, 빛에 민감하게 반응하며, 이를 기반으로 한 센서는 특히 인간의 신체 움직임을 감지하는 데 탁월한 성능을 발휘한다.
연구진은 이 센서가 손가락 굽힘, 얼굴 표정 변화, 심지어 목의 삼킴 동작까지도 정확하게 감지할 수 있다는 점도 입증했다. 재활용 후에도 성능 저하 없이 동일한 감도를 유지할 수 있는 점이 이 센서의 장점이다. 전자 폐기물 문제를 해결하기 위해, 이 기술은 재활용 가능성과 고성능을 모두 유지하도록 설계됐기 때문이다. 연구진은 동적 고분자 네트워크의 가변성 덕분에 반복적인 사용과 재활용이 가능해 전자 폐기물을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다.
김홍철기자 khc@idaegu.co.kr