전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 재계·경영

속보

더보기

손등에서 소리가 흘러 나온다…아무데나 붙이는 스피커 개발됐다

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

UNIST, 전자 문신처럼 아무데나 붙이는 스피커·마이크 개발
마찰전기로 스스로 작동 ‘웨어러블 마이크로폰’ 상용화 기대
10억분의 1미터 두께에도 ‘전기 통하고 안 찢기는 얇은 막’ 핵심
목소리 패턴까지 구별 가능…‘Science Advances’ 3일자 발표

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 손등이든 어디든 스피커를 붙일 수 있다. 목에 부착해 성대의 떨림까지 감지하는 마이크도 현실로 다가왔다. 국내 연구진이 어디든 붙여서 소리를 출력하는 ‘투명한 스피커’와 성대의 진동을 감지해 목소리를 인식하는 ‘투명한 마이크로폰’을 개발한 것이다.   

4일 울산과학기술원(UNIST·총장 정무영)에 따르면 이 대학 에너지 및 화학공학부의 고현협 교수팀은 투명하면서 전기전도성을 갖는 나노막(Nanomembrane)을 제조했다. 또 이를 음향소자에 응용해 신체를 비롯한 다양한 사물에 부착이 가능한 스피커와 마이크로폰을 개발했다.

[그림] 이번에 개발한 투명 전도성 나노막을 이용하면 접착 가능한 투명 스피커와 음성 인식 가능한 마이크를 만들 수 있다. 2018.08.04 [자료=UNIST}

연구결과는 미국과학협회(AAAS)에서 발행하는 세계적 권위지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’ 8월 3일자에 발표됐다. 이번 연구로 웨어러블 전자기기는 물론 음성인식, 음성지문보안, 로보틱스 등 다양한 분야에 기여할 전망이다. 

이번 연구의 핵심은 10억분의 1미터 수준의 이른바 나노미터 두께의 매우 얇은 막에 전기가 통하게 하고 찢기지 않도록 하는 기술의 개발이다. 나노막은 어디든 잘 달라붙고, 무게가 가벼우며, 유연한 소재로서 활용 가능성이 높다. 하지만 거꾸로 이런 얇은 두께로 인해 잘 찢기면서 전기전도성이 없는 한계가 있다. 

고 교수팀은 고분자 나노막에 은 나노와이어(Siver Nanowire)로 문제를 해결했다. 전기가 잘 통하는 은 나노와이어로 그물 구조를 형성, 100나노미터 두께의 나노막에 전기가 통하면서 기계적인 특성도 향상시켰다. 또 은 나노와이어 그물 구조는 투명하기 때문에 결과물은 ‘투명 전도성 나노막’이 됐다. 

제1저자인 강세원 박사과정 연구원은 “투명 전도성 나노막은 매우 얇고 유연해 손가락 지문처럼 굴곡진 미세한 표면에도 자연스럽게 달라붙는다”며 “막 형태라 미세한 진동에도 민감하게 반응하므로 소리를 입‧출력하는 음향소자에 활용할 수 있다”고 설명했다. 

실제로 연구진은 투명 전도성 나노막을 활용해 스피커와 마이크로폰을 만들었다. 투명하면서 피부 등에 전자 문신처럼 붙여 소리를 내는 ‘초박막형 투명 스피커’와 마찰전기를 이용해 배터리 없이 스스로 작동하는 ‘웨어러블 마이크로폰’이다. 

초박막형 투명 스피커는 열음파(Thermoacoustic) 방식으로 다양한 소리 신호를 출력한다. 열음파 방식은 금속에 전류를 흘려서 생기는 열적인 변화로 공기를 팽창하고 수축시켜 소리를 내는 원리를 뜻한다. 투명하고 부착 가능한 형태로 스피커를 만들었다는 점에서 주목받는다. 

웨어러블 마이크로폰은 목에 부착해 성대의 떨림까지 감지 가능한 센서다. 이 센서의 작동은 투명 전도성 나노막이 진동하면서 생긴 마찰력을 전기 에너지로 변환해서 사용한다. 센서가 수집한 목소리의 아날로그 신호를 전기 신호로 바꿔서 분석하면 누구의 음성인지도 식별할 수 있다. 사람마다 고유한 음성 주파수 패턴을 가져 이를 대조하면 음성보안에도 활용할 수 있다. 

연구진은 웨어러블 마이크로폰을 이용해 특정 사용자의 목소리 주파수 패턴을 구별할 수 있는 ‘음성지문 보안 시스템’도 구축했다. 이 시스템은 기존 마이크로폰과 비교해도 정확도와 정밀도가 뛰어나 실용화 가능성도 확보했다. 

투명 전도성 나노막을 개발한 UNIST 연구진. 왼쪽부터 강세원 연구원, 고현협 교수, 조승세 연구원. 2018.08.04 [사진=UNIST]

공동 제1저자인 조승세 석‧박사통합과정 연구원은 “로봇 등에 이 기술을 적용한다면 스피커는 사람의 입처럼, 마이크로폰은 귀처럼 쓰일 수 있다”며 “향후 음성 인식으로 전자기기를 작동시키는 사용자 인터페이스(Interface)를 구현하는 데도 기여할 것”이라고 기대했다. 

고 교수는 “사물인터넷이 발달하면서 인공지능 스피커나 음성인식, 음성지문보안 등에서 센서 기술이 크게 주목받는 만큼 이번 연구도 산업적 파급력이 클 것”이라며 “이번 연구에서 개발한 다기능성 나노막 제조기술은 사물인터넷, 로봇, 웨어러블 전자산업에서 원천 소재기술로 다양하게 활용될 것”이라고 전망했다. 

 

kimys@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
'모텔 연쇄 살인' 피의자 신상공개 검토 [서울=뉴스핌] 조준경 기자 = 검찰이 '강북 모텔 연쇄 살인 사건' 피의자인 20대 여성 김모 씨에 대한 신상공개 여부를 검토 중이다. 26일 검찰 따르면 서울북부지검은 김씨 신상 공개 여부를 논의하기 위해 신상정보공개심의위원회 개최를 검토하고 있다. [서울=뉴스핌] 최상수 기자 = 서울북부지검 검찰은 2024년 1월 시행된 중대범죄신상공개법에 따라 강력범죄 등 특정중대범죄 혐의가 있는 피의자를 신상정보공개심의위원회에 회부해 신상 공개 여부를 결정할 수 있다. 피해자 유족도 김씨 신상 정보 공개를 요구하고 있다. 김씨 범행으로 숨진 두 번째 피해자 A씨 유족 법률대리인인 남언호 변호사는 이날 보도자료를 통해 "(김씨 범행은) 우리 사회가 경험한 가장 냉혹하고 계획적인 연쇄 범죄 중 하나"라며 "그럼에도 경찰이 신상 공개를 하지 않겠다는 내부 방침을 정한 사실을 납득할 수 없다"고 강조했다.  이에 앞서 서울 강북경찰서는 지난 19일 오전 살인과 마약류 관리법 위반 혐의로 김씨를 서울북부지검에 구속 송치했다. 김씨는 지난해 12월 중순부터 이달 9일까지 20대 남성 3명에게 벤조디아제핀계 약물이 든 음료를 건네 2명을 숨지게 하고 1명이 의식을 잃게 한 혐의를 받는다. 김씨는 경찰 조사에서 병원에서 처방받은 약물을 숙취해소제에 타서 들고 다녔다고 진술했다. 또 남성들에게는 모텔 등에서 의견이 충돌해 이를 건넸다고 주장했다. 그러나 경찰은 김씨가 첫 범행 이후 약물 양을 늘렸다고 진술한 점, 휴대전화 포렌식 자료 등을 볼 때 사망 가능성을 충분히 인지했던 것으로 판단하고 상해치사가 아닌 살인죄를 적용해 검찰에 송치했다. 다만 경찰은 이번 사건이 신상공개 요건을 충족하지 않는다고 판단해 김씨 신상을 비공개했다.  한편 경찰은 지난달 24일 김씨가 다른 남성에게 약물이 든 음료를 건네 의식을 잃게 한 정황을 추가로 확인하고 조사하고 있다. calebcao@newspim.com 2026-02-26 17:38
사진
이부진, 아들 서울대 입학식 참석 [서울=뉴스핌] 남라다 기자 = 이부진 호텔신라 사장이 26일 서울 관악구 서울대학교에서 열린 2026학년도 입학식에 참석해 아들 임동현군의 입학을 축하했다. 이 사장은 이날 모친인 홍라희 리움미술관 명예관장과 함께 서울대를 찾아 임군의 입학을 기념해 사진을 찍기도 했다.  [서울=뉴스핌] 김현우 기자 = 이부진 호텔신라 사장(사진 왼쪽)과 홍라희 리움미술관 명예관장이 26일 서울 관악구 서울대학교 2026학년도 입학식에 참석해 아들 임동현군의 입학을 축하하고 있다.  khwphoto@newspim.com 임군은 최근 서울 휘문고등학교를 졸업하고 2026학년도 수시모집 전형으로 서울대 경제학부에 합격했다. 고교 시절 내신 성적이 상위권이었으며 대학수학능력시험에서도 한 문제만 틀린 것으로 알려졌다. 서울대 26학번이 된 임군은 외삼촌인 이재용 삼성전자 회장(서울대 동양사학과 87학번)의 후배가 됐다. 이날 입학식 현장에서 이 사장의 패션도 눈길을 끌었다. 이 사장은 크림색 계열의 디올 재킷에 에르메스 버킨백을 매치한 차분한 차림으로 참석했다. 단정한 헤어스타일과 절제된 스타일링으로 재계 인사다운 단아한 이미지를 보였다는 평가가 나왔다. [서울=뉴스핌] 김현우 기자 = 이부진 호텔신라 사장(사진 왼쪽)과 홍라희 리움미술관 명예관장이 26일 서울 관악구 서울대학교 2026학년도 입학식에 참석해 아들 임동현 군의 입학을 축하하고 있다. khwphoto@newspim.com nrd@newspim.com 2026-02-26 16:27
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동