옷으로 실시간 위치를 확인하고,
정보를 검색하고, 문자를 보낸다?
스마트 섬유 디스플레이로 문자를 보내는 모습. ⓒ新聞坊
옷을 '디스플레이'로 만들어 정보를 검색하고 문자를 보내고 실시간 내비게이션으로 활용하고….
공상과학 영화에서만 볼 법한 이 장면이 현실화되고 있다. 신화통신에 따르면 최근 상하이 푸단(復旦)대 연구팀 이를 가능하게 하는 '스마트 섬유 디스플레이'를 개발했다.
전원을 연결하자 발광 섬유로 수놓은 '푸단대' 로고가 파란색으로 빛난다. ⓒ新聞坊
인간이 착용할 수 있는 웨어러블 전자기기 기술은 이미 최고 단계에 이르렀다. 피부에 붙일 수 있는 '초박막 디스플레이'를 포함해 전자 장치를 옷에 결합하는 기술도 이미 개발됐다.
그러나 기술 대부분이 고체형 얇은 장치를 직물에 부착하거나 직물과 같이 짜는 방식이어서 통기성이나 유연성, 내구성 등에서 한계가 있다.
펑후이성(彭慧勝) 푸단태 연구팀은 이런 한계를 극복하기 위해 디스플레이 부품 제조와 직물을 짜는 과정을 융합한 스마트 섬유 디스플레이 및 스마트 집적 시스템을 만들어 냈다.
푸단(復旦)대 연구원이 지난 10일 자신의 옷에 발광섬유로 수놓은 '푸단대' 로고를 보여줬다. 전원을 연결하자 로고가 파란색으로 밝게 빛났다. ⓒ신화통신
연구팀은 발광 섬유 개발을 위해 직경이 수십에서 수백 마이크로미터(㎛)에 달하는 미세한 섬유에 프로그램화 제어가 가능한 발광점 배열을 구축했다. 겉보기엔 일반 실 같지만, 전기가 흐르면 바로 밝은 빛을 발산한다.
푸단(復旦)대의 연구원이 지난 10일 스마트 섬유 디스플레이를 짜는 데 사용되는 발광 섬유를 보여주고 있다. ⓒ신화통신
이 '발광 섬유'의 직경은 0.2㎜에서 0.5㎜까지 정밀하게 조절할 수 있으며, 이 실을 사용해 짜서 만든 옷은 일반 옷감처럼 세탁도 가능하고 마음껏 구길 수도 있다. 사람 인체에 맞게 자연스럽게 밀착되며 통기성도 좋다.
발광 섬유로 만든 스카프 모양의 디스플레이 ⓒ新聞坊
발광 섬유로 만든 스카프 모양의 디스플레이 ⓒ新聞坊
연구팀은 발광 섬유와 투명한 전도성 고분자 섬유를 씨실(가로)과 날실(세로)로 엮어 전기 발광점을 형성하는 디스플레이를 만들어낼 수 있었다.
접촉감응형 섬유 키보드와 전원공급 장치에 연결할 수 있는 이 디스플레이에 전류가 흐르자 전기발광점에서 빛이 들어왔으며, 사용되는 전류가 제한적이어서 발열 현상도 크지 않은 것으로 나타났다.
스마트 섬유 디스플레이로 문자를 보내는 모습. ⓒ新聞坊
스마트 섬유 디스플레이에 실시간 위치가 나타난다. ⓒ新聞坊
연구팀은 이 디스플레이를 인터랙티브 지도를 보여줄 수 있는 내비게이션 장치로 활용하거나, 스마트폰의 블루투스 장치와 연결해 문자메시지를 주고받을 수 있는 통신 장치로 이용하는 시연에도 성공했다.
이에 연구팀은 스마트 섬유가 다양한 기능을 통합함으로써 "차세대 전자 통신 장치를 바꿔놓게 될 것"으로 기대했다.
스마트 섬유 디스플레이 응용 사례 ⓒHuisheng Peng's group
푸단대 연구팀은 직물 짜는 방법을 기반으로 태양광, 에너지 저장, 터치센서, 디스플레이 직물 등의 기능 통합 시스템을 구현해 냈다. 에너지 전환 및 저장, 센서, 디스플레이 기능이 섬유에 일체화된 것이다.
해당 시스템은 실시간 위치 측정, 스마트 통신, 의료보조 등 여러 사물인터넷 및 휴먼 컴퓨터 인터랙션 분야에서도 활용될 것으로 보인다. 펑 교수는 이 기술을 통해 언어장애가 있는 사람들이 편하게 다른 사람들과 의사소통할 수 있는 데 도움이 될 수 있기를 희망했다.
현재 연구팀은 스마트 섬유 디스플레이의 밝기와 해상도를 높이고 더 다양한 색깔을 표현할 수 있게 만드는 등의 개선책을 연구 중이다.
차이나랩 김은수 에디터
차이나랩
