[20.11] 정운룡 교수, 박사 유인상_SF영화 같은 전자피부, 한국 과학자들 韓日에서 동시 개발

포스텍(포항공대) 신소재공학과 정운룡 교수팀은 미국 스탠포드대 제난바오 교수팀과 공동으로 “온도와 기계적인 자극을 동시에 측정할 수 있는 인공 피부를 세계 최초로 개발했다”고 20일 국제학술지 ‘사이언스’에 발표했다. 같은 날 일본 도쿄대의 이성훈 교수 연구진은 피부에 부착해도 구별이 되지 않을 정도로 얇은 전자피부를 사이언스에 발표했다.

전자피부를 실제로 밀었을 때의 인식 이미지. 접촉한 부분의 온도변화, 힘의 방향을 정확하게 인식한다./포스텍

◇움직임과 온도 동시에 측정가능한 인공피부

피부는 단순히 장기를 보호할 뿐 아니라 생존을 위해 자극이나 온도 정보를 제공하는 역할을 한다. 피부 전체에 빽빽하게 채워져 있는 촉각 수용체들은 만지거나 꼬집기와 같은 기계적인 자극이나 기온을 느끼고, 전기 신호를 만들어 뇌에 전달한다. 촉각 수용체는 기계적 자극과 온도 자극을 구분하는 데, 지금까지 발표된 전자 피부는 온도를 측정함과 동시에 피부에 기계적인 자극이 가해지면 온도에 큰 오류가 생기는 문제가 있었다.

연구진은 인간 피부가 촉각 수용체가 전해질로 가득 차 있어 변형이 자유로우면서도 망가지지 않는다는 점에 주목했다. 그리고 전해질을 함유한 이온 전도체 소재가 측정 주파수에 따라 측정할 수 있는 성질이 달라진다는 점을 이용해, 촉각과 온도를 동시에 측정할 수 있는 다기능성 인공 수용체를 만들어냈다. 이 전자 피부는 밀림, 꼬집기, 벌림, 비틀림 등의 여러 움직임에 대해 힘을 가한 방향이나 늘어난 정도는 물론, 힘을 가한 물체의 온도도 정확하게 측정해낸다.

센서를 붙인 뒤 술을 마시기 전과 마신 후의 온도 변화를 IR카메라로 측정했다. 목의 움직임에도 정확하게 체온을 인식한다./포스텍

이 인공 피부는 웨어러블 온도센서나 ‘휴머노이드’와 같은 로봇 피부에 적용할 수 있을 것으로 기대된다. 정운룡 포스텍 교수는 “연구의 최종목표는 인간의 촉각 수용체와 신경 전달을 모사한 인공 전자 피부를 만들어 질병이나 사고로 인해 피부나 장기의 촉각 기능을 잃은 환자들의 촉각을 복원하는 데 도움이 되는 것”이라고 말했다.

<관련기사> 조선일보20-11-20, 중앙일보20-11-20, 경북일보20-11-20, 동아사이언스20-11-20, 헤럴드경제 20-11-20, YTN 20-11-20, 전자신문 20-11-20, 파이낸셜뉴스 20-11-20, 연합뉴스 20-11-20, 영남일보 20-11-20, 머니투데이 20-11-20, 매일신문 20-11-20, 국민일보 20-11-20, 세계일보 20-11-20, 뉴시스 20-11-20