경기도 산학협력 지원사업인 경기도 지역협력연구센터(GRRC)에서 연구를 수행하고 있는 성균관대학교 신소재공학부 김선국 교수 연구팀은 3일 키리가미 구조를 적용한 안정성 있는 진동·압력 센서를 개발했다고 밝혔다.
기존의 반지름이 연속하여 감소하는 나선형 구조를 이용하여 인덕터 코일을 만들 경우, 박막 형태가 되면 기계적으로 불안정해지는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 반지름이 점차 줄어드는 연속하는 원과 그 원들을 교차해서 연결하는 힌지로 구성된 키리가미 구조를 이용하여 박막 상태에서도 감도가 높고 기계적으로 안정적인 형태를 유지하는 구조를 개발해냈다. 인덕터의 안정성을 높이기 위하여 PET(polyethylene terephthalate)가 사용되었다고 한다.
김선국 교수는 “개발된 센서 시스템은 필름과 레이저 컷팅 기술을 이용하여 간단하게 만들 수 있기 때문에 비용 감소와 더불어 간단한 공정으로 제작이 가능하며, 크기 또한 자유롭게 변경할 수 있어 무선 통신을 통한 실시간 모니터링 시스템에 적용이 가능할 것”이라고 말했다.
이러한 장점을 가진 센서를 차량 또는 건축 가교 등 내구성 진단용 진동 센서나 지진 모니터링용 센서로 기존에 사용하던 고가의 MEMS를 대체할 수 있을 뿐만 아니라, 압력 센서를 필요로 하는 진공도 측정을 위한 진공 게이지 등 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 연구진은 기대하고 있다. 이러한 연구 결과는 최근 국제학술지인 ‘ACS Applied materials & interfaces’에 게재됐다.
한편, 경기도 지역협력연구센터(GRRC) 사업은 연구개발 기반이 부족한 중소기업을 지원하기 위해 경기도가 도내 대학, 연구소와 중소기업을 연결, 기술개발 활동을 지원하는 산·학 협력모델로 관련 산업의 기술 경쟁력 향상을 통한 지역경제 활성화를 목표로 하고 있다. 나노기술 분야인 성균관대학교를 비롯한 10개의 센터가 활발히 연구개발을 수행 중이다.
