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체온까지 전하는 로봇 의수용 스마트 피부 개발서울대 김대형 교수, 압력· 온도· 습도 센서가 내장된 스마트 인공피부 발표
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승인 2014.12.10  22:23:49
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▲ 연구팀이 개발한 스마트 인공 피부를 로봇 의수에 씌운 모습
중앙일보 일본어판은 10일 한국 연구팀이 체온까지 전달할 수 있는 로봇 의수용(義手用) 스마트 피부를 개발했다고 보도했다.

보도에 따르면 장애인을 위한 보철 기술이 최근 비약적으로 발전하고 있다며, 지난 7월 한국을 방문한 독일 케미니츠공대 심리학과 베르톨트 마이어(Bertolt Meyer) 교수가 대표적인 사례라며 소개했다. 마이어 교수는 5개의 손가락이 각각 움직이는 최첨단 생체공학 의수를 사용하고 있다. 영국 텔레비전 다큐멘터리 "인조인간을 만드는 방법(How to build a Bionic Man)"의 모델이 되어 화제를 모은 바 있다. 전문가들은 "로봇 팔에 신경을 연결해 6개월 정도 연습하면 손가락을 움직일 수 있다"고 말했다.

하지만 최첨단 로봇 의수도 할 수 없는 것이 있다. 의수는 손의 기계적인 움직임만을 만든다. 실제 사람의 손처럼 압력· 온도· 습도를 느낄 수 없다. 사랑하는 사람을 만지면, 따뜻한 체온을 전할 수가 없다. 이유는 피부가 없기 때문이다. 피부는 뜨거운 / 차가운 감각, 건조 상태를 신경에 전달하는 역할을 한다. 신축의 정도로 손의 움직임도 전할수 있다.

▲ 서울대 김대형 교수
하지만 미래의 의수는 변할지도 모른다. 서울대 화학생물공학부 김대형 교수(37) 연구팀은 신축성있는 실리콘나노리본(SiNR)을 이용해 로봇 의수용 "스마트" 인공 피부를 개발했다고 10일 밝혔다. 저명한 과학 저널인 '네이처 커뮤니케이션즈' 인터넷 판에 게재된 논문을 통해서다.

연구팀이 개발한 스마트 인공 피부는 압력· 온도· 습도 센서가 내장되어 있다. 신경자극용 전극과 체온과 비슷한 전기저항 히터도 있다. 이 인공 피부를 로봇 의수에 씌워 신경과 연결하면 실제 피부처럼 온도 감각을 느낄 수 있다. 연구팀은 쥐 실험을 통해 이를 확인했다. 또한 인공 피부를 갓난 아기 기저귀에 닿아보면 뽀송뽀송한지 습한지도 알 수 있다. 아기를 쓰다듬을 때에는 체온과 같은 따뜻함을 전하는 것도 가능하다.

김 교수는 "의수를 기계적으로 연구하는 경우는 많지만 그 피부를 연구한 사례는 없다"며, "의수에 진짜 손과 같은 감각을 가질 수 있도록 하는 것이 목표"라고 말했다.

김 교수는 이에 앞서 지난 3월 반창고처럼 피부에 붙여 파킨슨병 등의 운동장애를 실시간으로 관찰하고 약물 투입량까지 조절할 수 있는 착용형(웨어러블) 나노전자소자를 개발해 '네이처 커뮤니케이션즈'에 소개된 바 있다. 2011년 미국 매사추세츠공대(MIT)가 발간하는 잡지 'MIT 테크놀로지 리뷰'가 선정하는 '올해의 젊은 과학자 35명(TR35)'에 선정 된 바있다. TR35는 35 세 이하의 과학자 중 가장 혁신적인 연구 성과를 낸 35 명을 뽑는 목록이다. 한국인 학자로는 2008년 하버드대 함동희 교수에 이어 김 교수가 두 번째로 선정됐다.

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