머리카락 진동수 이용한 정밀 습도계 개발


머리카락 주인의 건강상태 분석 등 응용 기대

[아이뉴스24 최상국 기자] 머리카락의 공진주파수를 측정해 습도를 정밀하게 측정할 수 있는 기술이 개발됐다. 머리카락을 통한 질병 분석, 건강 상태 모니터링 기술에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

2일 한국연구재단(이사장 노정혜)는 KAIST 이정철 교수 연구팀이 머리카락 기반의 기계공진기를 통해 정밀하게 습도를 측정하는 기술을 개발했다고 밝혔다.

머리카락은 습한 환경에서 팽창하는 성질이 있어, 머리카락의 길이 변화를 측정하면 습도의 변화를 파악할 수 있다. 그러나 머리카락 길이의 직접적 측정법은 반응 속도가 느리고, 지속적으로 수치를 보정해야 하기 때문에 정밀한 계측 수단으로는 활용될 수 없었다.

연구팀은 머리카락으로 기계공진기를 제작해 머리카락 길이가 아닌 공진 주파수를 측정했다. 머리카락을 기타 줄처럼 팽팽하게 고정하고 일부분에 금을 증착, 레이저로 공진 주파수를 측정함으로써 습도계로서 활용 가능하게 만든 것이다.

이번 연구에서 제안된 방법은 머리카락의 영양 상태 또는 건강 상태를 모니터링하는 응용 기술로 발전시킬 수 있을 것으로 예상된다. 특정 질병이나 노화로 인한 머리카락의 물성치 변화를 공진주파수로 측정해 상태를 정량화할 수 있는 지표로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

(a)다양한 습도 조건에 노출된 머리카락 공진기의 작동 개념도 (b)금속 증착된 머리카락 공진기의 제조 공정 (c)금속 증착 전과 후 머리카락의 광학 현미경 사진(스케일 바는 100 μm) (d)머리카락 공진기의 분해-조립 개략도.[한국연구재단]

이정철 교수는 “짧은 머리카락을 이용해 신속하고 정밀하게 습도를 측정할 수 있는 센서를 제작한 연구”라고 소개하고 “습도 외에 머리카락의 물성에 영향을 미치는 다른 환경 인자를 측정하는 센서, 더 나아가서는 머리카락의 물성 측정을 통한 사람의 건강 상태 및 질병 분석에도 활용될 것”이라고 연구의 의의를 설명했다.

이 연구 성과는 과학기술정보통신부‧한국연구재단 기초연구사업(중견연구)의 지원으로 수행됐다. 센서 분야 대표적 국제학술지인 ‘센서스 앤 액추에이터스(Sensors and Actuators: B Chemical)’에 4월 23일 게재됐다.

최상국 기자 skchoi@inews24.com





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