사람 피부처럼 촉각·온도 느끼는 '전자피부' 개발

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포스텍 정운룡 교수팀 세계 최초, 웨어러블 온도센서·휴머노이드 적용 가능

임수민 기자 (dailymedi@dailymedi.com)

2020.11.20 15:25

[데일리메디 임수민 기자] 사람 피부처럼 온도와 자극을 모두 감지할 수 있는 얇은 인공피부가 세계 최초로 개발됐다.

포항공대(포스텍) 신소재공학과 정운룡 교수와 유인상 박사는 최근 미국 스탠퍼드대와의 공동연구를 통해 온도와 기계적 자극을 동시에 측정할 수 있는 '다기능성 이온-전자피부'를 세계 최초로 개발했다고 20일 밝혔다.

이 기술은 향후 촉감을 잃은 환자의 재활이나 인간과 유사한 감각을 가진 로봇 개발에 활용될 전망이다.

사람 피부에는 꼬집거나 비트는 다양한 촉각과 뜨겁거나 차가운 온도를 감지할 수 있는 수용체가 있는데, 지금까지 발표된 전자피부는 사람 피부처럼 2가지를 동시에 인지하지 못하고 움직임이나 온도를 각각 감지했다.

연구팀은 인간 피부의 촉각 수용체가 전해질로 가득 차 있어 변형이 자유로우면서도 망가지지 않는다는 점에 주목했다.

전해질을 함유한 이온 전도체 소재가 측정 주파수에 따라 측정할 수 있는 성질이 달라진다는 점을 이용해 촉각과 온도를 동시에 측정하는 다기능성 인공 수용체를 만들었다.

이 전자피부는 밀림, 꼬집기, 벌림, 비틀림 등 여러 움직임에 대해 힘을 가한 방향이나 늘어난 정도, 힘을 가한 물체 온도를 정확하게 측정할 수 있다.

무엇보다 이 피부는 ‘전극-전해질-전극’의 간단한 구조로만 만들어져 상용화에서도 큰 이점을 가진다.

자유자재로 늘리거나 변형할 수 있으면서도 온도를 함께 감지하는 ‘다기능성 이온-전자피부’는 웨어러블(착용형) 온도센서나 인간형 로봇 등에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

유인상 박사는 "이 전자피부가 온도나 움직임을 감지하는 원리는 실제 인간 피부가 다양한 촉각을 인지하는 원리 중 하나일 것으로 추측한다"고 설명했다.

한편, 연구결과는 과학 분야 최고 권위지인 사이언스지 20일 자로 공개됐다.