포스텍 조길원 교수 연구팀 발표
반도체 제조 기술 응용...진동 파악
고분자 기반 패치형 마이크로폰 부착 사진(왼쪽 위), 모식도(오른쪽 위), 방역 활동 응용 예시(아래). 포항공과대학교 제공
TV 소리도 들리지 않을 정도인 70dB(데시벨) 소음에도 목소리를 또렷하게 전달할 수 있는 마이크를 포항공과대학교(포스텍) 연구팀이 개발했다.
17일 포스텍에 따르면, 화학공학과 조길원 교수·이시영 박사·노하정 연구원 연구팀은 시끄러운 환경에서도 목소리를 정확하게 감지하는 피부 부착형 마이크로폰을 개발했다. 연구 결과는 지난 6일 국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈’ 표지 논문으로 실렸다.
마이크로폰(마이크)은 소리를 같은 파형의 전기신호로 변환해 주는 장치다. 전화기, 무전기, 녹음기처럼 일상생활이나 작업 현장에서 널리 사용되고 있다. 하지만 주변 소음이 심하거나 바람이 강하게 불 때, 마스크로 입을 가릴 때는 정확하게 소리를 감지하지 못한다. 더구나 신종 코로나바이러스 감염증 확산으로 많은 사람들이 착용하는 마스크나 소방관, 의료진이 착용하는 방독면은 마이크로폰을 사용해도 소리를 정확히 전달하지 못했다.
연구팀이 개발한 마이크로폰은 사람이 말할 때 입에서 나오는 소리 대신 목 피부의 진동으로 목소리를 감지한다. 반영구적 전기를 띠는 고분자 물질인 일렉트릿에 미세전자기계시스템을 접목해 얇은 패치 형태의 마이크로폰 센서를 제작했다. 70데시벨 이상의 시끄러운 공사 현장 소음이나 대형 재난 사고로 방호복이나 방독면으로 얼굴을 완전히 덮어도 소리를 정확하게 전달한다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 “반도체 제조공정을 응용한 기술로 원래 전하를 가진 물질을 사용해 배터리 사용의 필요성을 줄였다”며 “피부에 붙일 수 있는 패치형태로 개발돼 사용자의 편의성을 높였다”고 설명했다.
왼쪽부터 조길원 포항공과대학교 화학공학과 교수, 이시영 박사, 노하정 연구원. 포항공과대학교 제공
연구팀이 개발한 마이크로폰은 기침의 횟수나 크기를 실시간으로 감지해 호흡기 질환을 진단하거나 성대 건강을 진단하는 기기로도 응용이 기대된다.
한편 이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 이뤄졌다.
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