한국전자통신연구원(ETRI)이 반도체 청정 공정 시설인 클린룸 없이도 넓은 면적의 전자피부를 제작할 수 있는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.
전자피부는 사람 피부처럼 압력과 접촉을 감지하는 얇고 유연한 센서로, 지능형 로봇의 정밀한 촉각 기능을 구현하는 데 필요한 핵심 기술로 꼽힌다.
그동안 유연 전자 센서는 마스크 공정, 진공 증착, 식각 등 반도체 제조 기반 공정을 거쳐야 해 고가의 클린룸 설비가 사실상 필수였다. 이 때문에 제작 과정이 복잡하고 비용 부담도 컸다.
특히 사람과 유사한 외형의 휴머노이드 로봇처럼 넓은 표면에 촉각 센서를 적용하려면, 공정 안정성과 신뢰성을 함께 확보해야 하는 어려움이 있었다.
연구진은 이런 문제를 해결하기 위해 자외선(UV) 레이저와 3D 프린터만으로 센서를 필요한 위치에 직접 구현하는 마스크리스 공정 기술을 개발했다. 별도의 마스크 공정 없이 제작이 가능해 공정 단계를 크게 줄였고, 클린룸 의존도도 대폭 낮췄다는 설명이다.
이번 기술은 공정을 나누거나 별도 이송하는 과정 없이 하나의 연속 공정으로 제자리에서 센서를 제작할 수 있는 것이 특징이다. 또 곡면이나 굴곡이 있는 복잡한 형상에도 적용할 수 있어 활용 범위를 넓혔다.
김혜진 ETRI 책임연구원은 "이번 기술은 대면적 유연 센서 제작의 진입 장벽을 크게 낮추는 동시에 로봇과 인간 상호작용 기술 구현 가능성을 한 단계 발전시키는 핵심 기술"이라며 "향후 지능형 로봇, 웨어러블 디바이스 등에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.