AI와 그래핀 결합한 전자 혀, 짠맛·단맛·쓴맛 모두 구분

그래핀 유래 물질과 기계학습(머신러닝) 기술을 결합한 전자 미각 센서가 짠맛, 단맛, 쓴맛, 신맛을 사람처럼 구분하는 데 성공했다. 혓바닥. 게티이미지뱅크 제공

그래핀 유래 물질과 기계학습(머신러닝) 기술을 결합한 전자 미각 센서가 짠맛, 단맛, 쓴맛, 신맛을 사람처럼 구분하는 데 성공했다.

이번에 개발된 센서는 실제 인간의 입과 유사한 습윤 환경에서도 작동 가능하다. 다양한 화학 구조에 대한 맛을 기억하고 인식하는 기능을 갖췄다. 신경학적 질환으로 미각을 상실한 사람들에게 미각 경험을 되돌려주는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

10일 학계에 따르면 용 얀 중국과학원(CAS) 연구원 연구팀은 그래핀 산화물과 기계학습을 결합한 전자 미각 센서를 사용해 짠맛, 쓴맛, 단맛, 신맛을 인간 수준으로 구분하는 데 성공하고 연구 결과를 국제학술지 '국립과학원회보(PNAS)'에 7일(현지시간) 발표했다.

이번 기술은 그래핀이 가진 뛰어난 전기 전도성과 화학 물질에 대한 민감한 반응 특성을 이용해 아주 작은 화학적 변화를 감지하는 기존 연구를 바탕으로 개발됐다. 연구팀은 그래핀 유래 물질인 그래핀 산화물 층을 활용해 센서를 제작하고 여러 화학물질과의 반응에서 발생하는 전기적 신호를 기계학습 알고리즘으로 해석해 미각 패턴을 학습하도록 설계했다.

센서는 소금(NaCl), 황산마그네슘(MgSO₄) 등 대표적인 짠맛, 쓴맛 물질을 이용해 훈련됐다. 이후 처음 접하는 화합물에 대해서도 약 90%의 정확도로 맛을 구별해냈다. 심지어 커피나 콜라처럼 복합적인 맛도 인식 가능하다는 것이 확인됐다.

연구에 참여하지 않은 안드레아 라바짜 이탈리아 페가소대 교수는 “진짜 미각은 후각과 식감 등 다양한 요소가 결합된 복합적 감각"이라며 "이번 연구는 신경질환자에게 미각 경험을 복원해줄 수 있는 매우 중요한 단계”라고 평가했다.

연구진은 향후 장치를 더 소형화하고 인체 안전성을 확보한 뒤 뇌 신경 경로에 직접 연결하는 인터페이스 기술을 개발할 계획이다. 라바짜 교수는 “이 장치가 누구에게, 어떤 방식으로 사용될 것인지에 대한 윤리적 논의가 필수적”이라며 "기술 개발과 함께 투명성과 공공 접근성 보장이 필요하다"고 강조했다.

<참고 자료>
- doi.org/10.1038/d41586-025-02158-w

[박정연 기자 hesse@donga.com]