‘톡톡’과 ‘꾹꾹’ 압력 차이 구분하는 인공 피부 나왔다

2015.10.18 18:00
인공피부를 로봇 팔 손가락 끝에 붙인 모습.  - 스탠포드대 제공
사람의 손을 모방한 로봇 손가락 끝 인공 피부에 사람이 손을 내밀어 '터치'하고 있다.  - 미국 스탠포드대 제공

사람의 피부처럼 압력을 감지하고 신경계로 신호까지 보내는 인공피부가 개발됐다.

 

즈넨 바오(Zhenen Bao) 미국 스탠포드대 화학공학과 교수팀은 톡톡 치는 것과 꽉 잡은 악수의 압력 차이를 구분할 수 있는 인공피부를 개발해 ‘사이언스’ 16일자에 발표했다.

 

이 인공피부는 총 두 겹으로 돼 있는데, 윗면은 압력을 받아 전기신호를 만드는 역할을 한다. 플라스틱 틀 위에 와플처럼 격자무늬가 새기고 격자 사이사이에 탄소 나노튜브 뭉치를 넣어 만든 것이다. 여기에 압력을 가하면 탄소 나노튜브가 서로 가까워지며 전기를 만든다. 압력이 강하면 튜브 사이의 거리가 가까워져 전기가 많이 흐르고 약하면 튜브 사이의 거리가 멀어져 전기가 약하게 흐른다.

 

인공피부의 아랫면은 압력으로 생긴 전기신호를 신경세포로 전달하는 역할을 한다. 연구팀은 아랫면을 실제 신경세포(뉴런)와 연결하고 압력을 주자 이때 생기는 전기신호를 뉴런이 감지한다는 사실을 확인했다.
 

연구팀은 천 소재인 코르덴과 부드러운 실크의 촉감을 구분하거나 찬 물과 뜨거운 커피의 온도를 구분하는 등 새로운 감각 센서도 개발할 예정이라고 밝혔다. 이런 센서가 모두 개발되면 인체 기능을 거의 완벽하게 갖춘 의수, 의족도 등장할 수 있을 전망이다.
 

국내에서도 사람 피부와 닮은 인공피부 연구가 활발히 진행되고 있다. 지난해 12월 김대형 서울대 화학생물공학부 교수팀은 ‘스마트 인공피부’를 개발해 촉각 신호를 생쥐의 뇌에 전달하는 데 성공했다. 올해 8월에는 조영호 KAIST 바이오 및 뇌공학과 교수팀이 스트레스를 감지하는 전자피부를 개발했다.

 

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