미쓰이케미칼(Mitsui Chemicals)이 압전필름을 사용한 각종 센서 응용개발을 확대하고 있다.
무라타(Murata Manufacturing)가 차세대 폴더블(Foldable) 스마트폰용으로 압전필름 센서와 터치패널을 동일한 층에 배치함으로써 박형 터치패널을 개발했고 굴곡각도를 감지할 수 있는 기능 등을 살려 제안할 방침이다.
동축선 구조 압전센서 Piezola는 접촉, 진동만 고감도로 감지할 수 있는 특성을 활용해 벤처기업들이 고령자 간병용 침대와 수술훈련용 모델 등을 개발했고 실증시험과 마케팅에도 나서고 있다.
미쓰이케미칼은 고감도 압전성을 보유한 폴리에스터계 폴리머를 개발해 압전필름 μFLEX로 오나성하고 다양한 응용개발과 경쟁기업과의 공동개발을 추진하고 있다.
기존 압전센서는 온도에 좌우되기 쉬운 오작동 리스크가 있었으나 해당 폴리머를 활용한 압전소재는 비초전성이기 때문에 온도에 좌우되지 않고 접촉이나 진동만을 고감도로 감지할 수 있다.
손가락으로 버튼을 누르는 정도인 100g 상당의 압력이 더해지면 몇볼트 정도의 전압을 스스로 발생시키기 때문에 구동전력이 불필요한 것도 특징이다.
무라타는 수년 전 μFLEX를 사용해 터치패널을 조합한 플렉서블(Flexible) 센서를 개발한 바 있다.
기존의 XY 방향 위치정보 뿐만 아니라 Z 방향도 감지할 수 있기 때문에 다단계 압압·굴곡량·비틀림량 등을 감지할 수 있고 스마트폰 음량이나 동영상의 빠른 재생, 어플리케이션의 다기능 조작 등을 미세하게 조정할 수 있도록 돕고 있다.
해당 센서를 더욱 진화시켜 압전필름 센서와 정전 터치패널을 동일층에 배치해 박형 다기능 터치패널을 새롭게 개발했다.
두께는 100마이크로미터 이하로 제조할 수 있으며 굴곡내구성, 투명성이 높고 폴더블 스마트폰과 태블릿 등에서 구부리거나 접을 때 굴곡각도를 고감도로 감지해 다양한 화면표시를 가능하게 할 수 있다는 점이 특징이며 2021년부터 채용이 이루어질 것으로 기대하고 있다.
또 해당 신제품을 더욱 진화시켜 단일층에 압전센서, 전극, 터치패널 기능을 모두 탑재시킨 10-20마이크로미터 두께 초박형제품도 2023년 이후 채용을 목표로 개발하고 있다.
미쓰이케미칼은 구리 도체를 압전소재로 피복하고 윗부분에 도전체를 덮은 동축선 구조 압전센서 Piezola를 개발하고 외부기업과 다양한 센서류 공동 개발을 진행하고 있다.
소프트웨어 전문기업인 Z Works는 고령자 간병용 침대를 개발해 매트 아래 Piezola를 7개 배치하고 고령자가 침대 위에 있는지 없는지를 감지하고 있다.
전자기기 생산기업 Cosmo Research는 유아 보호용 센서에 Piezola를 응용했다. 심박수와 호흡을 모니터링해 0세 유아의 돌연사증후군 방지 등에 기여하고 있는 것으로 알려졌다.
또 나고야대학이 출범시킨 벤처기업 MEDRIDGE는 시신경 등 접촉이 불가능한 부분을 포함해 외과수술 훈련용 모델을 개발해 6월부터 판매하고 있다.
이밖에 미쓰이케미칼은 초음파역의 진동을 감지할 수 있는 Piezola의 특징을 살려 베어링 등 진단에 응용하거나 배관을 Piezola로 감싼 액체 압력변화 모니터로 응용하는 등 다양한 센싱 분야의 응용개발을 가속화할 방침이다. (K)