체온까지 전달할 수 있는 로봇의수용 스마트 피부 개발 (중앙일보 2014.12.10 02:28)

체온까지 전달할 수 있는 로봇의수용 스마트 피부 개발

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

장애인을 위한 보철(補綴)기술이 최근 비약적으로 발전하고 있다. 지난 7월 방한했던 베르톨트 마이어 독일 켐니츠공대 심리학과 교수가 대표적인 경우다. 그는 다섯 손가락이 제각각 움직이는 최첨단 생체공학 의수(義手)를 사용한다. 영국의 TV다큐멘터리 ‘인조인간을 만드는 방법(How to build a Bionic Man)’의 모델이 돼 화제가 되기도 했다. 전문가들은 “로봇 팔에 신경을 연결해 6개월 정도만 연습하면 손가락을 움직일 수 있다”고 말한다.

하지만 최첨단 로봇 의수로도 할 수 없는 일도 있다. 의수는 손의 기계적 움직임만 모사한다. 실제 사람 손처럼 압력ㆍ온도ㆍ습도를 느끼진 못 한다. 사랑하는 사람을 어루만질 때 따뜻한 체온을 전할 수도 없다. 이유는 피부가 없기 때문이다. 피부는 차고 뜨거운 감각, 습하고 건조한 느낌을 신경에 전하는 역할을 한다. 팽팽히 당겨졌다 느슨해지는 정도로 손의 움직임도 알려준다.

하지만 미래의 의수는 달라질 것 같다. 서울대 화학생물공학부 김대형(37) 교수 연구팀은 신축성 있는 실리콘나노리본(SiNR)을 이용해 로봇 의수용 '스마트' 인공피부를 개발했다고 10일 밝혔다. 저명한 과학저널인 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 온라인판에 게재된 논문을 통해서다.

연구팀인 개발한 스마트 인공피부에는 늘어나는 압력ㆍ온도ㆍ습도센서가 들어있다. 신경자극용 전극과 체온을 모사하는 전기저항 히터도 있다. 이 인공피부를 로봇 의수에 씌우고 신경과 연결하면 실제 사람 피부처럼 차고 뜨거운 감각을 느낄 수 있다. 연구팀은 생쥐 실험을 통해 이를 확인했다. 또 인공피부로 아기 기저귀를 만지면 보송보송한지 젖었는지 알 수 있다. 아기를 쓰다듬을 때 체온과 같이 따뜻한 느낌을 전하는 것도 가능하다.

김대형 교수는 “의수를 미케니컬(mechanical, 기계적인)하게 연구하는 경우는 많지만 그 피부를 연구한 사례는 없다”며 “의수를 진짜 손인 것처럼 느끼게 만드는 게 목표”라고 말했다.

김 교수는 앞서 피부에 붙여 파킨슨병 등의 운동장애를 실시간 관찰하고 치료제 투입까지 조절할 수 있는 ‘파스형’ 나노전자소자도 개발해 ‘네이처 나노테크놀로지’에 소개됐다. 2011년에는 미국 MIT대가 발간하는 잡지 ‘MIT 테크놀로지리뷰’가 선정하는 ‘올해의 젊은 과학자 35인(TR35)’에 선정되기도 했다. TR35는 35세 이하 과학자 중에서 가장 혁신적인 연구 성과를 낸 35명을 뽑는 리스트다. 한국인 학자로서는 2008년 함돈희 하버드대 교수에 이어 김 교수가 두 번째로 선정됐다.