[인천투데이 류병희 기자] 인하대는 김기우 기계공학과 교수가 최근 열린 '2019 한국소음진동공학회 추계학술대회'에서 ‘청각기관 고막을 생체 모방한 다이어프램의 쌍선형 강성 특성’ 논문으로 우수논문상을 수상했다고 14일 밝혔다.

김 교수는 논문을 통해 인체 고막(Tympanic Membrane, Eardrum)의 독특한 형상을 모방해 음향 변환기에 적용할 수 있는 이론과 배경, 관련 기술을 제시했다.

특히 3D프린터로 제조한 유연한 진동판이 쌍선형(Bilinear) 강성 특성을 나타낸다는 사실을 밝혀 응용기술로 시판될 가능성이 높은 것으로 평가받았다.

진동판(Diaphragm)은 스마트폰 및 마이크로폰 등에서 음향 신호를 전기 신호로 변환시키기 위해 진동하는 얇은 막으로 음향 센서의 중요한 부품 중 하나이다.

현재 통용되는 원형으로 된 납작한 진동판은 선형(linear) 주파수 특성을 나타내지만 김 교수가 제안한 새로운 진동판은 저주파 영역에서 더 평편한 주파수 응답 특성을 나타내는 효과와 음향 센서에 적합한 광대역 주파수 특성을 나타낸다.

김 교수는 이 논문을 바탕으로 추가 실험과 비선형 진동이론 (Harmonic Balance Method)을 이용한 해석 결과를 더해 연구의 독창성을 인정받았다.

이와 관련해 김 교수는 지난 2월 인천대 윤종윤 메카트로닉스공학과 교수와 한 공동논문을 JCR 기준 기계 계열 최상위권 저널인 'Mechanical Systems and Signal Processing'에 게재하고 지난 6월에는 엔지니어링 온라인 뉴스 매체 AIE(Advances in Engineering) 기계공학 분야에도 게재했다.

김기우 교수는 “우리 귓속에 있는 고막을 응용하면 지금보다 더 우수한 음향 센서를 만들어낼 수도 있을 것이라고 판단하고 지속적인 추가 연구를 해오고 있다. 출원된 특허를 바탕으로 마이크로폰 개발 회사와 공동 연구를 통해 제품화를 준비하고 있다”고 말했다.