[더테크 이지영 기자]  국내 연구진이 별도의 반도체 클린룸 없이 현장에서 바로 제작 가능한 유연 전자피부 기술을 확보했다. 로봇과 웨어러블 기기 등 다양한 분야에서 전자피부 실용화를 앞당길 수 있는 기반을 마련했다는 평가다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 고려대학교 세종캠퍼스 제어계측공학과 안준성 교수 연구팀과 공동으로, 클린룸 없이 넓은 면적의 멀티모달 센서를 제작할 수 있는 인시튜 공정 기반 전자피부 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

전자피부는 사람 피부처럼 압력과 접촉을 감지하는 얇고 유연한 센서로, 지능형 로봇의 정밀 촉각 구현에 필요한 핵심 기술이다. 기존에는 포토마스크 공정과 진공 증착, 식각 등 복잡한 반도체 제조 과정을 거쳐야 해 고가의 클린룸 설비가 필수였고, 대면적·곡면 적용에도 한계가 있었다.

연구진은 UV 레이저와 3D 프린터만으로 센서를 직접 제작하는 마스크리스 인시튜 공정을 고안했다. 별도의 포토마스크 없이 필요한 위치에서 곧바로 제작이 가능하며, 공정 단계를 하나의 연속 과정으로 통합했다.

이를 통해 미세다공성 유전체 기반 대면적 정전용량식 유연 촉각 센서 어레이를 단시간에 높은 재현성으로 구현했다. 공정 단순화와 비용 절감, 응용 맞춤형 제작 확장성을 동시에 확보한 것이 특징이다.

특히 곡면이나 굴곡이 있는 복잡한 형상에도 자유롭게 적용 가능해 휴머노이드 로봇과 같은 넓은 표면 구조에 유리하다. 래피드 프로토타이핑도 지원해 로봇, IoT 디바이스, 헬스케어 등 다양한 분야로의 확장이 기대된다.

ETRI는 센서 소자 수준을 넘어 시스템 레벨까지 구현해 실제 로봇 및 인간-기계 인터페이스(HMI) 환경에서의 활용 가능성을 실증했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 npj Flexible Electronics(IF 15.5)에 게재됐다.