국내 연구진이 오래된 건물의 노후화 정도를 손쉽게 파악할 수 있는 필름 센서를 개발했다. 복잡하고 많은 비용이 드는 안전 평가를 대신해 스마트폰만 있으면 누구나 손쉽게 건물의 위험성을 파악할 수 있는 기술이다.
윤재성 한국기계연구원 나노리소그래피연구센터 책임연구원이 이끄는 연구진은 건물이 노후화되면 색이 바뀌는 구조색 기반 필름 센서를 개발했다고 4일 밝혔다.
구조색은 공작새의 깃털, 모포 나비의 날개가 다양한 색을 내는 데 활용되는 현상이다. 색소가 없더라도 표면의 미세 구조를 이용해 다양한 색을 낼 수 있다. 구조색은 별도의 색소나 염료, 전력 없이도 다양한 색을 낼 수 있다는 장점이 있다.
연구진은 건물이 노후화되면서 나타나는 구조 변형에 따라 나노 구조가 바뀌는 필름형 나노광학 센서를 개발했다. 구조의 변화를 시각 정보로 손쉽게 확인할 수 있다. 복잡한 절차가 필요했던 건물의 안전성 모니터링 과정을 간단히 필름만 붙이는 것으로도 대체할 수 있다.
연구진은 관찰하는 각도에 따라서 구조색이 바뀌는 문제도 해결했다. 구조색이 일정하게 유지되는 나노구조를 개발해 관찰 각도를 모르는 상태에서도 건물의 노후화 정도를 정밀하게 측정할 수 있게 했다.
건물의 안전성은 인공지능(AI) 기술을 적용해 확인할 수 있다. 스마트폰 애플리케이션(앱), 드론, 로봇, 폐쇄회로(CC)TV에도 적용할 수 있어 기존에는 측정이 어려웠던 건물의 손상과 안전성을 평가할 수 있는 시스템이다.
윤 책임연구원은 "필름형 나노광학 센서 기술을 활용하면 건축물과 시설물의 노후화를 간편하게 진단할 수 있다"며 "정확도 높은 모니터링 솔루션을 저렴하게 사용할 수 있어 사회 안전을 지키는 데 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.
연구 결과는 국제 학술지 '나노스케일 어드밴시스'에 지난 8월 8일 소개됐다.
참고 자료
Nanoscale Advances(2024), DOI: https://doi.org/10.1039/D4NA00814F