여러 대회에서 잇따라 수상...혁신적인 웨어러블 장치 연구

인하대는 기계공학과 오영찬(25), 최준희(25) 학생 등이 최근 열린 각종 경진대회와 학술대회 등에서 웨어러블 장치 개발로 잇따라 수상자 명단에 이름을 올리며 이 분야 차세대 주자로 떠오르고 있다고 16일 밝혔다.

오영찬, 최준희 학생과 같은 학과 우종탁(27) 학생팀은 최근 ‘4차 산업혁명 시대의 정밀공학’을 주제로 열린 ‘2019 한국정밀공학회 창의경진대회’에서 ‘FDM 3D프린팅(압출적층 조형 3D프린팅)을 이용한 이종소재 스마트 글러브 제작 및 특성 평가’로 최우수상인 한국기계연구원장상을 받았다.

이들이 제안한 내용은 FDM 3D프린팅 기법을 활용해 폴리우레탄 내부에 전도성 디자인을 더해 손가락 5개의 움직임을 감지하는 인체 착용 스마트 글러브다. 이는 제작 공정이 단순하고 가격도 저렴한데다 사용자 맞춤 제작이 가능하다. 이 글러브의 두께는 0.8㎜ 이하로 얇고 가벼워 착용했을 때 이질감이 없다.

이들은 이를 활용해 값비싼 재활운동 보조 기구와 VR(가상현실) 컨트롤 장치 등의 생산 비용을 낮출 수 있는 방안을 연구하고 있다.

오영찬, 최준희 학생과 신소재공학과 지성엽(25) 학생은 ‘FDM 3D프린팅을 이용한 유연굽힘센서 제작 및 평가’ 논문으로 기계가공학회에서 우수논문 발표상을 수상했고 이어 오영찬, 최준희, 윤성준(25), 최태식(26), 강선호(26), 지성엽 학생은 FDM 3D프린팅으로 만든 굽힘센서를 연구한 ‘웨어러블 센싱 글러브’로 최근 열린 캡스톤 및 창의 아이디어 경진대회에서 최우수상을 받았다.

이 센서는 굽힘 변위에 다른 전기저항을 가해 폴리우레탄 지지체에 삽입한 전극이 굽힘 변화에 따라 전기저항이 달라지는 원리를 기반으로 제작된 센서다. 이는 인체 관절부위의 굽힌 정도를 측정할 수 있는 맞춤형 웨어러블 장치와 로봇이나 기계의 고장을 진단하는 센서로 활용하기 위한 연구를 하고 있다.

FDM 3D프린팅을 이용한 스트레인 저항 센서로 길이 변화에 대한 정도를 프린팅 전극의 저항으로 측정하는 기법을 담은 논문 ‘듀얼노즐 FDM 3D 프린터를 활용한 이종재료 폴리머 유연 전자 센서 특성 연구(A Study on the Characteristics Dissimilar Polymer Flexible Sensor by using Dual Nozzle FDM 3D Printer)’로 오영찬, 우종탁 학생과 기계공학대학원 김수현(47), 홍광욱(34) 학생이 우수 논문상을 수상하기도 했다.

오영찬 학생은 “연구 내용을 더욱 발전시켜 상용화가 가능한 웨어러블 디바이스를 제작하는 데 역량을 발휘하고 싶다”며 “좋은 환경에서 연구할 수 있도록 이끌어 준 기계공학과 이선곤 교수님과 김주형, 정대용 교수님께 감사한다”고 말했다.