"머리카락 주인 건강상태 분석 등 응용 기대"
이국현 기자 = 사람의 머리카락 일부분을 이용한 습도 계측 기술이 한층 고도화된다.
한국연구재단은 이정철 카이스트 교수와 윤여원 한국과학기술연구원 연구원이 머리카락 기반의 기계공진기를 통해 정밀하게 습도를 측정하는 기술을 개발했다고 2일 밝혔다. 연구 성과는 센서 분야 대표적 국제학술지인 '센서스 앤 액추에이터스' 4월 23일 게재됐다.
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. 이 기계는 머리카락이 기타 줄처럼 팽팽하게 고정되고, 광학적 측정을 위해 금이 증착된 형태다. 레이저를 이용해 공진 주파수를 측정해 습도계로 활용 가능하다.공진 주파수는 물체가 자유진동할 때의 고유한 진동수와 거의 유사한 진동수를 말한다.
습도가 증가하면 머리카락이 길어지면서 머리카락 공진기 내부의 인장력이 감소되고, 공진 주파수가 감소되는 경향을 이용했다. 습도 증가는 공진기의 관성 크기도 증가시켜 공진 주파수의 감소에 영향을 끼친다.
이정철 교수는 "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 밝혔다.
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