포스텍-스탠포드 공동연구팀 '다기능성이온-전자피부' 세계 최초 개발

포항공대 정운룡 교수(왼쪽)와 유인상 박사.포항공대 제공 

사람 피부처럼 온도와 촉각 등을 모두 감지할 수 있는 전자 피부가 세계최초로 국내 연구진에 의해 개발돼 화제다.

포항공대(포스텍)는 신소재공학과 정운룡 교수∙유인상(사진) 박사와 미국 스탠퍼드대 제난 바오 교수 공동연구팀이 온도와 기계적 자극을 동시에 측정할 수 있는 ‘다기능성 이온-전자 피부’를 세계최초로 개발했다고 20일 밝혔다.

이 연구 결과는 과학 분야 최고 권위지인 사이언스지 20일 자에 공개됐다.

사람 피부에는 꼬집거나 비트는 다양한 촉각과 뜨겁거나 차가운 온도를 감지할 수 있는 수용체가 있다.

지금까지 발표된 전자 피부는 사람 피부처럼 2가지를 동시에 인지하지 못하고 움직임이나 온도를 각각 감지했다.

연구팀은 인간 피부의 촉각 수용체가 전해질로 가득 차 있는 만큼 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 전자 피부는 밀림, 꼬집기, 벌림, 비틀림 등 여러 움직임에 대해 힘을 가한 방향이나 늘어난 정도, 힘을 가한 물체 온도를 정확하게 측정할 수 있다.

전자피부 연구도.포항공대 제공 

전극-전해질-전극의 간단한 구조로 만들어져 상용화에도 큰 이점을 지녔다.

다기능성 이온-전자 피부는 입는 온도 센서나 인간형 로봇 등에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

제1저자인 유인상 박사는 “집게손가락이 닿으면 전자 피부는 접촉을 온도변화로 감지하고 이후 손가락이 피부를 밀면 접촉된 뒷부분이 늘어나 움직임으로 인지한다”며 “이 전자 피부가 온도나 움직임을 감지하는 원리는 실제 인간 피부가 다양한 촉각을 인지하는 원리 중 하나일 것으로 추측된다”고 강조했다.

공동 교신저자인 포스텍 정운룡 교수는 “이번 연구는 전해질을 이용한 전자 피부 연구의 포문을 여는 첫 단계라 할 수 있다”며 “연구의 최종목표는 인간의 촉각 수용체와 신경 전달을 모사한 인공 전자 피부를 만들어 질병 및 사고로 인해 피부나 장기의 촉각 기능을 잃은 환자들의 촉각을 복원하는 데 도움이 되는 것”이라고 말했다.

포항=이영균 기자 lyg0203@segye.com