일본산업뉴스요약

자기센서로 사람, 건물을 진단
전자 스핀 응용 센서

도호쿠(東北)대학의 안도(安藤) 교수팀이 설립한 의료용 센서 개발 벤처기업 ‘스핀센싱팩토리(SpinSensingFactory)’(센다이 시)가 본격적인 사업 전개에 나섰다. 주력 개발품인 스핀트로닉스(Spintronics)를 응용한 자기센서의 다양한 용도를 잇따라 검증해 그 실력을 인정 받고 있다. 소형에 고감도, 저에너지라는 특성을 살려 측정 장치 시장을 개척. 2~3년 안에 양산 체제를 정비할 계획으로 자기센서의 본격적인 보급을 목표로 하고 있다.

“자기 측정으로 세상의 거의 모든 물리량을 측정할 수 있다”. 안도 교수는 3월 하순, 도쿄 시내에서 열린 도호쿠대학이 주최한 심포지엄에서 자신이 개발하고 있는 자기센서의 가능성에 대해 이렇게 말했다.

사람의 심장의 움직임과 뇌파, 인프라의 노후화 등 응용이 기대되고 있는 분야는 다양하다. 업계의 관심도 높아 스핀센싱팩토리는 이미 10개사 이상과 공동 연구를 추진하고 있다. “측정 조건을 정해 응용하는 것을 목표로 하고 있다. 우리들의 새로운 센서는 모든 분야에서 이용할 수 있다”라고 안도 교수는 주장한다.

스핀센싱팩토리의 강점은 전자가 가진 자기의 성질을 이용한 스핀트로닉스 기술을 활용해 자기센서 개발에 성공한 것이다. 기존의 약점을 극복해 현격하게 센서를 소형화했고, 수 밀리미터의 크기로 높은 감도를 갖게 하는데 성공했다. 반응하는 자기의 범위도 구조를 통해 자유자재로 쉽게 바꿀 수 있다. 소비전력도 적어 “다른 센서보다 우수한 점이 많다”(안도 교수).

스핀트로닉스 기술은 지금까지 메모리로써 응용하는 연구가 중심이었지만, 안도 교수팀은 외부 자기의 영향을 받아 내부 자기의 방향이 바뀌고, 그 크기에 따라 외부 상태를 알 수 있는 센서로서의 성질에 착안. 스핀트로닉스 기술 가능성을 넓혀 자기센서로써 이용하기 위한 연구를 견인하고 있다.

안도교수 팀은 센서를 수 센티미터 정도의 소형 디바이스에 삽입해 의료용 측정기기로서의 실증 실험을 추진하고 있다. 두부(頭部) 표면에 대기만 해도 뇌파를 측정할 수 있다는 것이 확인되었다. 또한 가슴에 가까이 대면 심박수과 심전도에 대한 정보를 얻을 수 있다. 안도 교수는 “의료 관계자 및 의료기기 제조사와 공동 연구를 추진해 구체적인 성능을 결정해나가고 싶다”라고 말한다.

연구팀은 노후화된 도로 및 건물 점검으로의 이용도 목표로 하고 있다. 철근 콘크리트의 벽으로부터 약 50cm 떨어진 곳에서 자기센서를 가지고 벽과 평행하게 움직이면 콘크리트 내부의 철근 파단(破斷)을 알 수 있다. 파단으로 인한 미세한 자기장의 누락을 파악할 수 있기 때문이다. 지금까지는 타음(打音)이나 눈으로 확인하는 등 사람이 직접 파단을 찾아야 할 필요가 있었다.

차량에 자기센서를 탑재해 전자 부품에 흐르는 전류를 정확하게 측정할 수 있다면 주행 중의 이상 감지 및 유지보수 등에 활용될 가능성도 있다. 앞으로 보급이 전망되고 있는 전기자동차에 도입된다면 배터리의 충전 정도 및 주행 거리를 정확하게 파악할 수 있다. 차량용으로 요구되는 무게 및 반응할 수 있는 자기의 범위 등에도 대응할 수 있을 전망이다.

당면 과제는 용도에 따른 성능과 조건을 압축하는 것이다. 스핀센싱팩토리의 구마가야(㷱谷) 사장은 “다른 분야와 협력해 자기센서 응용을 확대해나가고 싶다”라고 말한다.

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