▲ 로봇 손가락 제작 과정(사진=도쿄대)

일본 도쿄대는 타케우치 쇼지(竹内昌治) 교수 등 연구진(바이오하이브리드시스템연구소 쇼지 타케우치 리서치그룹)이 인간 피부 세포를 활용해 살아있는 피부를 갖고 있는 로봇 손가락을 개발했다고 지난 10일 밝혔다.

연구팀은 사람의 피부 세포로 만들어진 ‘배양 피부’를 활용해 세포에서 유래한 살아있는 피부를 만들어 손가락형 로봇에 부착하는 데 성공했다고 밝혔다.

연구팀에 따르면 휴머노이드 등 기존 로봇은 실리콘 고무를 피복하는 방식으로 사람처럼 부드러운 피부를 가질 수 있다. 하지만 실리콘 고무는 자기 치유 능력, 감각, 발한(発汗) 등 사람의 피부가 갖고 있는 능력을 갖고 있지 않다.

도쿄대 연구팀은 이를 극복하기 위해 사람의 피부 세포를 체외에서 배양해 로봇의 피복 소재로 활용하는 데 세계 처음으로 성공했다고 밝혔다. 배양 피부는 생체 내의 피부와 같은 진피세포와 콜라겐으로 구성된 ‘진피층’, 내부 조직의 수분량을 유지해 주변의 유해물질 통과를 막아주는 기능을 가진 ‘표피층’ 등 2개의 층으로 구성되어 있다.

이번에 개발된 배양 피부 기술은 미래 휴머노이드 로봇의 피복 재료뿐만 아니라, 의수·의족 분야, 피부를 대상으로 하는 화장품이나 의약품 개발, 재생 의료 분야의 이식 소재 개발 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구 성과는 지난 6월 9일(미국 현지 시각) 미국 과학지인 ‘매터(MATTER)'의 온라인판에 게재됐다.

▲ 로봇 손가락은 관절 운동을 하며 인체와 같은 피부 특성을 갖는다. 땀이 나는 효과도 구현할 수 있다(사진=도쿄대)

연구팀이 만든 손가락형 로봇은 전기모터를 이용해 구동하며, 사람 손가락처럼 3개의 관절을 갖고 있다. 관절 운동이 가능하다. 손가락 중심부를 통과하는 와이어를 전기모터가 당기는 방식으로 관절 운동을 수행할 수 있다. 이 로봇 손가락은 사람 피부 조직처럼 땀을 흘린다.

연구팀은 "로봇 손가락의 표면을 피부세포로 효율적으로 덮기 위해 로봇 주변의 피부 조직을 직접 성형하는 '조직 성형법(tissue molding method)'을 확립해 로봇 손가락의 매끄러운 피부 피복 효과를 얻었다“고 말했다. 손가락형 로봇을 피복하는 배양 진피 조직이 손상되더라도 콜라겐 시트를 상처에 붙이는 방식으로 손상된 피부를 복원할 수 있다.