한국연구재단은 서울대학교 고승환 교수 연구팀이 위치와 압력 정보를 동시에 인식할 수 있는 투명하고 유연한 차세대 3D 터치 기술을 개발해 저명한 학술지 ‘네이쳐 커뮤니케이션스’에 6월 13일 게재되었다고 밝혔다.

3D 터치는 터치스크린에 손가락으로 누르는 힘의 세기를 인식해서 동작하는 기술이다.

이 기술은 스마트폰 등 다양한 전자기기에 도입됐지만, 터치 패널과 압력 센서의 단순한 조합이기 때문에 정확도, 투명도, 유연성이 부족했다.

▲ 3D 터치 장치 구성_ 은 나노 입자를 레이저로 소결하여 미세 물결 구조 전도체를 빗 무늬로 패터닝한 하부전극과 투명한 나노와이어 전도체 상부 전극을 포개어 3D 터치 장치를 구성하였다. 손가락과 같은 임의의 입력 수단으로 누를 시, 그 부분의 위치와 압력을 동시에 측정 가능하다     © 특허뉴스

연구팀은 위치 및 압력을 하나의 소자로 측정함으로써 기존의 기술보다 정확하고, 투명도와 유연성도 갖춘 3D 터치 장치를 개발했다.

개발된 3D 터치 센서는 은(silver) 나노 소재가 활용했다.

투명하고 유연한 기판 위에서 제작할 수 있는 소재이므로 곡면 디스플레이, 사람의 피부와 같은 휘어지는 환경에서 센서를 사용할 수 있다.

▲ 3D 터치 장치 구동_ 제작된 장치를 손목에 올려 무선으로 압력정보가 포함된 별을 그렸다. 장치는 투명하고 유연하여 손목에 자연스럽게 부착 가능하였다. 또한 높은음자리표, 스프링 등을 동일한 방법으로 표현하였다     © 특허뉴스

기술의 핵심은 레이저를 통해 전극에 미세한 물결 모양을 제작하여, 위치와 압력을 동시 측정하는 점이다. 손가락으로 센서를 누를 때 전극의 독특한 표면 형상 덕분에 압력의 세기를 감지할 수 있다.

고승환 교수는 “이 연구는 은 나노 소재에 레이저 공정을 적용하여 기존 기법으로 만들어낼 수 없는 미세 물결 구조를 형성했다”라며, “이러한 구조의 투명하고 유연한 3D 터치는 앞으로 각광받을 곡면 디스플레이, 웨어러블 전자기기의 혁신적인 입력 장치로 활용될 것으로 기대된다”고 밝혔다.