이달의 과학기술인상에 김도환 한양대 교수... 고감도 전자피부 기술 개발

2020.01.08 12:06
김도환 한양대 화학공학과 교수가 이달의 과학기술인상 수상자로 선정됐다. 과학기술정보통신부 제공
김도환 한양대 화학공학과 교수가 이달의 과학기술인상 수상자로 선정됐다. 과학기술정보통신부 제공

인체의 촉각세포 원리를 활용해 고감도 전자피부 기술을 개발한 김도환 한양대 화학공학과 교수가 이달의 과학기술인상 수상자로 선정됐다.

 

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 이달의 과학기술인상 1월 수상자로 김 교수를 선정했다고 8일 밝혔다. 과기정통부는 “김 교수는 생체 촉각세포를 모사한 초고감도 이온트로닉 전자피부 기술을 개발해 몸에 부착하거나 착용할 수 있는 웨어러블 전자기기를 상용화하고 전자기기와 상호작용을 돕는 스마트 인터페이스 기술을 선점할 토대를 마련한 공로를 평가받았다”고 밝혔다.

 

전자피부는 유연 디스플레이와 웨어러블 의료기기와 같은 부드러운 소재의 전자기기가 발달하며 사용자와 기기 간의 상호작용을 돕는 스마트 인터페이스 핵심기술로 주목받는다. 지금까지 개발된 전자피부는 통각과 압각, 촉각 등 미세한 자극을 구분하는 민감도가 떨어졌다. 넓은 범위의 자극을 인지하지 못하는 점도 문제였다.

 

김 교수는 사람의 촉각 세포가 외부 압력을 감지하는 원리를 따라해 점성과 탄성을 동시에 갖춘 고분자 신소재를 개발했다. 이 소재로 소리와 혈압은 물론 물체의 무게까지도 감지하는 ‘고감도 및 초저전력, 고신축성 전자피부’를 만들어 특허를 확보했다. 이 기술은 2018년 터치패널 전문기업에 기술이전됐다.

 

촉각 세포의 세포막 구조와 외부 자극에 따라 생체이온이 전달되는 메커니즘을 그대로 옮긴 인공촉각 세포를 만드는 데도 성공했다. 이를 토대로 손으로 누르는 압력의 세기로 드론을 가속시키고 방향도 제어하는 전자피부 패치 기반의 실감형 웨어러블 컨트롤러를 개발했다. 왼손목에 이를 붙이고 오른손으로 게임 패드를 움직이듯 왼손을 두드리면 드론이 이에 반응해 스스로 움직인다. 지난해 1월 미국 라스베이거스에서 열린 세계가전전시회(CES)에서 시제품을 선보였고 연구결과는 지난해 9월 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 발표됐다.

 

김 교수팀이 개발한 실감형 웨어러블 컨트롤러의 모습이다. 과학기술정보통신부 제공
김 교수팀이 개발한 실감형 웨어러블 컨트롤러의 모습이다. 과학기술정보통신부 제공

김 교수는 “연구성과가 있기까지 고생한 연구실 학생들과 연구원들, 공동연구자분들, 항상 응원해준 가족에게 감사한 마음을 전한다”며 “석박사 학위 지도교수님인 조길원 포스텍 교수님과 전자피부 연구를 시작할 기회를 주신 제난바오 스탠퍼드대 교수 덕분에 과학기술인상을 수상한 것 같다”고 말했다. 이어 “이번 수상을 계기로 한 발 더 도약하는 연구성과를 내도록 노력하겠다”고 말했다.

 

김 교수는 “가까운 미래에는 전자피부 기술을 활용해 휘고 접히고 늘어나는 디스플레이가 보편화되고 몸에 붙이거나 삽입하는 형태의 헬스케어 기기가 많이 개발될 것으로 예상한다”며 “초민감도 촉각센서는 공간과 시간에 제약 없이 원하는 정보를 얻고 생체신호를 지속적으로 파악해 실시간으로 데이터를 제공할수 있을 것”이라고 말했다.

 

김 교수는 과학자를 꿈꾸는 학생들에게 “우리 몸에 벌어지는 생리학적 현상, 생활하는 자연에서 벌어지는 모든 현상에 대해 호기심을 갖는 것이 과학자가 되기 위한 첫걸음”이라며 “정답을 맞추려 하기보다는 ‘왜’라는 질문을 갖고 스스로 생각하고 한 걸음씩 매진하길 당부한다”고 말했다.

 

이달의 과학기술인상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 수상한다. 과기정통부 장관상과 상금 1000만 원이 수여된다.

 

김 교수가 연구실 연구원들과 실험실에 서 있다. 김 교수는 연구실 학생들과 연구원들, 공동연구자들, 가족들에게 공을 돌렸다. 과학기술정보통신부 제공
김 교수가 연구실 연구원들과 실험실에 서 있다. 김 교수는 연구실 학생들과 연구원들, 공동연구자들, 가족들에게 공을 돌렸다. 과학기술정보통신부 제공

 

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