사람 피부처럼 통증에 반응하는 전자피부 개발

호주 로열멜버른공과대학(RMIT) 연구팀이 사람 피부처럼 통증을 느낄 수 있는 새로운 전자피부가 개발했다. [출처: RMIT University]

사람 피부처럼 통증을 느낄 수 있는 새로운 전자피부가 개발됐다. 이는 보다 스마트한 인공 보철물과 정교한 피드백 시스템을 탑재한 지능형 로봇에 적용할 수 있는 새로운 길이 열린 것이다.

호주 로열멜버른공과대학(RMIT) 연구팀은 신경신호가 뇌로 전달되는 사람 피부 반응을 모방해 통증뿐만 아니라 온도, 촉감 등에 반응하는 인공피부를 만들었다.

연구 결과(논문명: Artificial Somatosensors: Feedback Receptors for Electronic Skins)는 9월 1일(현지시각) ‘Advanced Intelligent Systems’ 저널에 실렸다.

생물학적으로 구현된 전자피부 작동 원리. [출처: Advanced Intelligent Systems]

연구팀이 개발한 전자 피부는 너무 뜨겁거나 날카로운 것을 만질 때와 같이 특정 지점에서만 통증 반응을 한다. 압력, 열 또는 추위가 고통스러운 임곗값에 도달하면 즉시 반응한다.

새로운 전자피부는 이 대학 선행 연구를 통해 취득한 3가지 특허 기술을 융합했다. 먼저 신축성 있는 전자 장치 기술은 산화물과 생체적합성이 있는 실리콘을 결합해 스티커처럼 얇고 투명하며 깨지지 않는 착용 가능한 전자 장치다.

두 번째 온도 반응 코팅 기술은 열에 반응해 변형되는 소재를 바탕으로 사람 머리카락보다 1,000배나 더 얇은 자가 변형 코팅 기술이다. 마지막으로 뇌를 모방하는 기억은 뇌가 이전의 정보를 기억하고 보존하기 위해 장기 기억을 사용하는 방식을 모방한 전자 기억 셀이다.

압력 센서는 신축성 있는 전자 장치와 장기 메모리 셀을 결합했다. 열 센서는 온도 반응성 코팅과 메모리를 결합했다. 통증 센서는 3가지 기술을 모두 융합했다.

이는 사람 감각 자극을 인식하는 뉴런과 신경 경로, 수용체들로 이루어진 복잡한 신체 시스템 주요 특징들을 복제한 세계 첫 전자 감각신경 시스템 센서다.

기존 기술 중에는 전기 신호를 사용해 통증을 모방했다. 하지만 이번 새로운 인공피부는 실제 물리적 압력과 온도, 고통에 전자식으로 반응하는 기술이다.

김들풀 기자 itnews@