별도의 클린룸 없이 UV 레이저·3D프린터만으로 전자피부 제작
로봇·웨어러블 적용 기대


국내 연구진이 별도의 반도체 클린룸 없이도 현장에서 바로 제작할 수 있는 유연 전자피부 기술을 확보했습니다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 고려대 세종캠퍼스 안준성 교수 연구팀과 공동으로 UV 레이저와 3D 프린터만으로 넓은 면적의 멀티모달 센서를 제작할 수 있는 인시튜(In-situ) 공정 기반 전자피부 제작 기술을 개발했습니다.

전자피부는 사람 피부처럼 압력과 접촉을 감지하는 얇고 유연한 센서로, 지능형 로봇의 촉각 구현에 필요한 핵심 기술입니다.

기존 유연 전자 센서는 포토마스크 공정과 진공 증착, 식각 등 복잡한 반도체 제조 과정을 거쳐야 해 고가의 클린룸 설비가 필수였습니다.

연구팀은 UV 레이저와 3D 프린터만으로 마스크 없이 필요한 위치에서 바로 센서를 제작하는 마스크 리스 인시튜 공정을 적용해 이를 해결했습니다.

공정을 하나의 연속된 과정으로 단순화해 제작 시간을 줄였고, 곡면이나 넓은 표면에도 자유롭게 적용할 수 있도록 했습니다.

이를 통해 미세다공성 유전체 기반의 정전용량식 유연 촉각 센서 어레이를 짧은 시간에 높은 재현성으로 구현했으며, 제작 비용 절감과 신속한 시제품 제작도 가능해졌습니다.

ETRI는 센서 소자뿐 아니라 시스템 수준까지 구현해 실제 로봇과 인간-기계 인터페이스 환경에서 성능을 검증했다고 설명했습니다.

김혜진 ETRI 책임연구원은 "이번 기술은 대면적 유연 센서 제작의 진입 장벽을 크게 낮춘 핵심 기술"이라며 "지능형 로봇과 웨어러블, 인터랙티브 시스템 분야로의 확산이 기대된다"고 말했습니다.

이번 연구 성과는 유연 전자 소자 분야의 국제학술지인 네이처 파트너 저널 플렉서블 일렉트로닉스(npj Flexible Electronics)에 게재됐습니다.