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2015년 2월 9일 월요일

인간에게 새로운 여섯번째 감각을 부여하는 센서?


 ​독일과 일본이 과학자들이 재미난 피부 부착형 센서를 개발했습니다. 최근 웨어러블 기기의 시대가 도래하면서 여러 가지 형태의 피부 부착 센서들이 연구 중에 있는데, 대부분은 체온, 맥박, 심전도 등을 체크하는 것이고 더 나아가서 산소 포화도, 혈당 등을 실시간으로 모니터링하려는 시도가 진행되고 있습니다.
 그런데 라이프니츠 고체 및 소재 연구소(Leibniz Institute for Solid State and Materials Research (IFW Dresden))의 데니스 마카로프 박사(Dr. Denys Makarov)가 이끄는 연구팀은 도쿄 대학 및 오사카 대학의 연구자들과 함께 인간이 느끼지 못하는 감각을 느끼게 하는데 피부 부착형 센서를 사용했습니다. 그 감각이란 바로 자기장이죠.
 상어 같은 어류나 일부 곤충, 심지어는 박테리아 가운데서도 자기장을 감지할 수 있는 생물들이 존재합니다. 이들은 오감 이외에 육감이 있는 셈이죠. 이들은 먹이를 찾는데 주로 이 감각을 이용하기도 하고 길을 찾는데 지구 자기장을 활용하기도 합니다. 하지만 인간의 경우에는 사실 별로 쓸데가 없었는지 자기장을 감지하는 능력을 진화시키지 않았습니다. 적어도 지금까지는 말이죠.
 연구팀은 불과 2 마이크로미터(micrometer, 1000/1 mm) 두께에 중량이 평방 미터 당 3g 에 불과한 초박막 센서를 개발했는데 이 센서는 자기장을 감지할 수 있을 뿐 아니라 1000번이나 270% 까지 잡아당겨도 본래대로 돌아갈 수 있는 놀라운 복원력을 가지고 있습니다.  ​


(손에 부착한 자기장 감지 센서. Imperceptible magnetic sensor array on a human palm with one element connected to a readout circuit. Credit: IFW Dresden )​

(작은 필름에 부착한 센서의 모습. Free-standing array of five magneto-sensitive elements on a one and a half micrometer thin PET foil. Credit: IFW Dresden ) ​
  그런데 과연 이런 자기장 감지 센서가 무슨 유용성이 있을까요? 연구팀에 의하면 이런 자기장 감지 센서가 새로운 형태의 인터페이스 개발에 사용될 수 있다고 합니다. 예를 들어 손의 움직임을 정밀하게 읽는 입력 장치나 접촉하지 않고도 화면을 터치 하는 형태의 센서가 가능할 수 있다고 합니다. 이를 테면 영화에서 처럼 허공에 손을 대고 화면을 조작하는 일도 가능하다는 것이죠. 이런 초박막 자기장 센서는 그외에도 여러 가지 영역에서 응용될 가능성이 있다는 것이 연구팀의 설명입니다.

 과연 실용화 될수 있을지는 아직 장담하긴 어렵지만 아무튼 박막 센서로써는 놀라운 두께가 아닌가 하는 생각입니다. 이 연구는 Nature Communications 에 실렸습니다.
 참고 
    
​M. Melzer, M. Kaltenbrunner, D. Makarov, D. Karnaushenko, D. Karnaushenko, T. Sekitani, T. Someya, O. G. Schmidt; Imperceptible magnetoelectronics, Nat. Commun. 6, 6080 (2015) www.nature.com/ncomms/2015/150… full/ncomms7080.html 
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