岐阜대학 공학부의 元島栖二 교수는 카본마이크로코일(CMC, 약 1000분의 1밀리미터의 피치로 코일상으로 감은 비정질의 탄소섬유)를 활용하여 탄력성 있는 세계 최소의 초고감도 촉각센서를 개발했다. 100×100×100마이크로미터의 사이즈로 10밀리그램 이하의 응력, 압력을 검출할 수 있다. 꼬기, 노르기와 같은 차이도 식별할 수 있다. 수술용 의료기구 등 미소하며 높은 감도가 요구되는 분야에 대한 응용이 기대된다.
이 센서는 실리콘 등 탄력성 수지에 CMC를 분산시킨 단순한 구조이다. CMC의 전기성분인 L(인덕턴스)성분, C(용량)성분, R(저항)성분과 수지의 전기성분인 C성분으로 복합공진회로를 형성하여 검출한다. 이로써 미묘한 응력의 종류의 차이도 고감도로 검출할 수 있다.
종래의 센서는 검출방법이 달라 응력의 절대치만 검출할 수 있는데다 유연성은 전혀 없었다고 한다. 그러나 이 센서라면 탄력성도 있고, CMC의 형상이나 길이를 제어함으로써 감도나 자극의 종류를 식별하는 능력도 제어할 수 있다.
또 이론상은 한 줄의 CMC만으로도 출력을 얻을 수 있기 때문에 절단하여 더 가늘게 만들어도 센서출력은 얻을 수 있다. 얇게 하면 할수록 센서의 감도는 높아진다고 한다.
CMC는 元島 교수가 개발한 이중나선구조의 탄소구조물이다. 인간의 촉각은 마이스너 소체라는 나선구조의 수용기에서 느끼는 것이므로 마찬가지로 나선구조를 가진 CMC를 사용한 동 센서는 피부감각에 가까운 센서가 될 수 있을 것이라고 한다. 이 센서의 개발은 岐阜·大垣지구의 지적클러스터창성사업 ‘로보틱 첨단의료구상’의 연구 성과이다. (편집부)
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