일본 산업기술종합연구소의 코마자키 유스케 연구원 등은 피부에 닿아도 위화감 없이 사용할 수 있는 헝겊 습도 센서를 개발했다.

침대와 의복에 부착해 습도를 재면 습도 분포를 알 수 있어 열사병을 예방하고 쾌적함을 측정할 수 있게 된다. 감도 높게 습도를 잡아내는 소재를 개발해 페이스트 상태의 은으로 만들어진 전극과 함께 헝겊 위에 붙였다.

인쇄 수법으로 헝겊 위에 직접 붙여서 센서를 만들 수 있기 때문에 제조 코스트를 억제할 수 있다고 보고 있다.

습도는 인간이 느끼는 쾌적함 및 건강 상태와 깊은 관련이 있다. 습도가 높은 공간에 장시간 있으면 인간의 몸은 땀을 증발시켜 체온을 제어할 수 없게 돼 열사병으로 이어지는 경우도 있다. 습도를 항상 파악해 두면 몸의 이상을 조기에 탐지할 수도 있게 된다.

특히 의복과 침대 속의 습도를 측정할 수 있게 되면 열사병을 예방하기 쉬워진다. 하지만 이제까지의 습도 센서는 금속이나 반도체 등 딱딱한 재료로 만들어진 경우가 일반적이어서 사람의 피부에 직접 닿게 해서 사용하는 데에는 적합하지 않았다. 몸에 부착해도 위화감을 주지 않고 습도를 잴 수 있는 센서가 필요했다.

연구그룹은 고무 재료를 사용해서 공기 중의 수증기를 감도 높게 흡수할 수 있는 재료를 새롭게 개발했다. 습도를 통과시키기 쉬운 실리콘 고무에 제습제 등에 사용되는 염화칼슘을 섞었다.

습도와 온도를 조정할 수 있는 실험장치 속에서 센서의 특성을 조사한 결과, 일반적으로 사용되고 있는 필름 모양 재료보다도 2.7배 이상의 감도로 습도를 계측할 수 있었다.

고무 재료를 페이스트 상태의 은으로 만들어진 전극과 함께 헝겊에 붙임으로써 센서로 사용할 수 있다. 전극은 빗살이 맞물려 있는 모양을 하고 있어 전기를 축적하는 콘덴서의 역할을 하고 있다.

고무 재료가 잡아낸 습도에 따라 전기를 축적할 수 있는 양이 변한다. 고무 재료와 전극을 헝겊 위에 인쇄해서 만들 수 있기 때문에 제조 코스트를 억제할 수 있다고 보고 있다.

실제로 침대 위 시트에 다수의 습도 센서를 놓고 습도 분포를 측정하는 시험을 했다. 적신 헝겊에 열을 가해 수증기를 내게 하고 센서가 달린 시트 위에 놓자, 국소적으로 습도가 올라가는 모습을 볼 수 있었다.

코마자키 연구원은 “앞으로는 센서가 달린 침대에서 실제로 사람이 자고 있을 때에 습도가 어떻게 변화하는지 조사하겠다”고 말한다. 자고 있을 때의 습도와, 쾌적함 및 열사병 등의 관계를 밝혀 갈 생각이다.

또한, 헝겊에 부착한 센서의 내구성도 향상시킬 계획이다. 세탁해도 성능이 나빠지지 않고 사용할 수 있도록 재료를 개량해 가겠다고 한다.