KIMS 해외단신 43호

압력을 감지하는 인공피부소재 개발

    인간의 피부와 거의 같은 「촉각」을 가진 「전기 피부」개발에 미국의 2개 연구팀이 성공해 영국 과학잡지 Nature Materials에 그 성과를 발표했다.
    신개발 소재는 인간의 피부가 느낄 수 있는 압력과 거의 같은 정도의 압력에 반응해 반응 속도도 인간의 피부와 거의 같다고 한다. 아직 해결해야할 과제들은 남아있지만 현재의 로봇 및 의수를 촉감 센서기능이 첨가된 보다 고성능의 차세대 로봇 공학 및 의기로 잇는 큰 진전이라고 할 수 있다.


    저비용 소재로 인간의 촉감을 재현

    미국 버클리의 캘리포니아 대학 Ali Javey 부교수(Computer Science)가 이끄는 연구팀은 게르마늄과 실리콘을 폴리이미드 필름에 붙인 나노와이어를 사용한 「e-skin」을 개발. 이것에 나노사이즈 트랜지스터를 배합해 유연한 감압고무를 덮어 씌웠다.
    49제곱센티미터의 이 시험작품은 0~15kPa의 압력을 감지할 수 있다. 이는 타이핑, 물건 들기 등 인간의 일상적인 활동에 필요한 압력과 같다.
    미국 화학계 최고의 여성화학자로 평가되고 있는 미국 스탠포드대학 Zhenan Bao부교수가 이끄는 연구팀은 압력에 따라 두께가 변하는 고무필름을 사용해 소재에 콘덴서를 넣어 변화를 측정하는 방식으로 연구를 진행했다.
    이 소재를 길게 늘이지는 못하지만 Bao씨는 “반응 속도는 인간의 피부에 필적해 매우 빠르다. 압력을 순간적으로 느낄 수 있다”고 설명했다.
    이들 연구에 대해 아일랜드 더블린대학 트리니티 칼리지(Trinity College Dublin) John Boland교수는 인공지능분야의 「중요한 이정표」가 되는 연구 성과라고 평했으며 특히 저비용 가공 소재를 이용한 점을 높게 평가했다.


    「인공 피부」센서 개발을 향해

    인간의 오감을 전자장치로 변환하는 센서기술연구는 시각과 청각을 대체하는 기술 개발에는 성공했지만 후각과 미각에 대한 기술개발은 늦어지고 있다. 또한 일반적으로 촉각은 최대의 난관으로 생각되고 있다.
    향후에는 센서기능 향상을 위한 연구가 중요해질 전망이다. 인간의 피부는 압력뿐만 아니라, 예를 들면 통증이 위험을 알리는 등 많은 신호에 반응하고 있다.
    또한 Bao씨는 또 다른 과제의 하나인 인공피부를 인간의 신경계와 접속하는 것은 매우 어려운 연구가 될 것이라고 지적했다.
    언젠가 인공피부는 화학물질 및 생물학적 원자, 온도, 방사선, 오염물질 등에 반응하는 다양한 센서를 탑재하게 될지도 모른다. Bao씨는 “우주 등 인간에게 위험한 환경에 로봇을 보내는 경우에 이 기술은 매우 도움이 될 것이다. 정보를 수집해 송신할 수 있다.”고 말했다.

    (c)AFP/Richard Ingham

http://www.afpbb.com/article/environment-science-it/science-technology/2755167/6175053