전국울산
UNIST, 웨어러블 ‘투명 스피커·마이크’ 개발고현협 교수팀, ‘투명한 전도성 나노막’ 소자 개발
신석민 기자  |  ulju2018@hanmail.net
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
승인 2018.08.04  07:57:52
트위터 페이스북 미투데이 요즘 네이버 구글 msn
   
▲ 이번에 개발한 투명 전도성 나노막을 이용하면 접착 가능한 투명 스피커와 음성 인식 가능한 마이크를 만들 수 있다.

(울산=국제뉴스) 신석민 기자 = 어디든 붙여서 소리를 출력하는 ‘투명한 스피커’와 성대의 진동을 감지해 목소리를 인식하는 ‘투명한 마이크로폰’이 개발됐다. 웨어러블 전자기기는 물론 음성인식, 음성지문보안, 로보틱스 등 다양한 분야에 기여할 전망이다.

UNIST(유니스트·울산과학기술원)는 에너지 및 화학공학부의 고현협 교수팀이 ‘투명하면서 전기전도성을 가지는 나노막(Nanomembrane)’을 제조하고, 이를 음향소자에 응용해 ‘신체를 비롯한 다양한 사물에 부착이 가능한 스피커와 마이크로폰’을 개발했다고 4일 밝혔다.

나노막은 나노미터(㎚, 1㎚는 10억 분의 1m) 두께의 매우 얇은 막이다. 고분자 나노막은 어디든 잘 달라붙고, 무게가 가벼우며, 유연한 소재로서 활용 가능성이 높다. 하지만 얇기 때문에 잘 찢어지고, 전기전도성이 없다는 한계가 있었다.

고현협 교수팀은 고분자 나노막에 은 나노와이어(Siver Nanowire)를 함몰시켜 두 단점을 해결했다. 전기가 잘 통하는 은 나노와이어로 그물 구조를 형성해 100 나노미터 두께의 나노막에 전기가 통하면서 기계적인 특성도 향상시킨 것이다. 

제1저자인 강세원 UNIST 에너지공학과 박사과정 연구원은 “투명 전도성 나노막은 매우 얇고 유연해 손가락 지문처럼 굴곡진 미세한 표면에도 자연스럽게 달라붙는다”며 “막 형태라 미세한 진동에도 민감하게 반응하므로 소리를 입‧출력하는 음향소자에 활용할 수 있다”고 설명했다. 

실제로 연구진은 투명 전도성 나노막을 활용해 스피커와 마이크로폰을 만들었다. 투명하면서 피부 등에 전자문신처럼 붙여 소리를 내는 ‘초박막형 투명 스피커’와 마찰전기를 이용해 배터리 없이 자가 구동하는 ‘웨어러블 마이크로폰’이다. 

초박막형 투명 스피커는 열음파(Thermoacoustic) 방식으로 다양한 소리 신호를 출력한다. 열음파 방식은 금속에 전류를 흘려서 생기는 열적인 변화로 공기를 팽창하고 수축시켜 소리를 내는 원리를 뜻한다. 투명하고 부착 가능한 형태로 스피커를 만들었다는 점에서 주목받고 있다. 

웨어러블 마이크로폰은 목에 부착해 성대의 떨림까지 감지 가능한 센서다. 이 센서의 작동은 투명 전도성 나노막이 진동하면서 생긴 마찰력을 전기 에너지로 변환해서 사용한다. 센서가 수집한 목소리의 아날로그 신호를 전기 신호로 바꿔서 분석하면 누구의 음성인지도 식별할 수 있다. 

연구진은 웨어러블 마이크로폰을 이용해 특정 사용자의 목소리 주파수 패턴을 구별할 수 있는 ‘음성지문 보안 시스템’도 구축했다. 이 시스템은 기존 마이크로폰과 비교해도 정확도와 정밀도가 뛰어나 실용화 가능성도 확보했다.

공동 제1저자인 조승세 UNIST 에너지공학과 석‧박사통합과정 연구원은 “로봇 등에 이 기술을 적용한다면 스피커는 사람의 입처럼, 마이크로폰은 귀처럼 쓰일 수 있다”며 “향후 음성 인식으로 전자기기를 작동시키는 사용자 인터페이스(Interface)를 구현하는 데도 기여할 것”이라고 기대했다.

과학기술정보통신부의 중견연구자지원사업(도약/전략)의 지원으로 수행된 이번 연구 결과는 미국과학협회(AAAS)에서 발행하는 세계적 권위지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’ 8월 3일자에 발표됐다.

   
▲ 울산과기원 연구진. 왼쪽부터 강세원 연구원 고현협 교수 조승세 연구원.

신석민 기자 | 2018-08-04 07:57:52
신석민 기자의 다른기사 보기  
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
트위터 페이스북 미투데이 요즘 네이버 구글 msn 뒤로가기 위로가기
많이 본 뉴스
국제뉴스 소개기사제보광고문의불편신고개인정보취급방침청소년보호정책이메일무단수집거부
본사 : 서울시 송파구 동남로 103 청송빌딩 2층  |  대표전화 : 02) 2281-5005  |  팩스 : 02) 6455-5003
사업자 : 129-86-68417  |  정부인가번호 : 문화 나-00021호  |  고충처리인 : 김택수
등록연월일 : 2012.4.2.  |   대표이사 : 김영규  |  편집인 : 김영규  |   발행연월일 : 11.11.16.  |   청소년보호책임자 :김택수
Copyright © 2011 국제뉴스. All rights reserved. mail to webmaster@gukjenews.com