美 스탠포드대, 소프트 전자피부 개발

▲ 손가락 끝 부분에 놓인 소프트 전자피부(사진=스탠포드대)

美 스탠포드대 연구팀이 열·압력 등 감각을 전기신호로 변환할 수 있는 소프트 전자피부(e-skin)를 개발했다고 18일(현지 시각) 밝혔다.

연구팀은 사람의 감각수용기 메커니즘을 모방하고, 낮은 전압에서도 효율적으로 작동하는 소프트 집적회로 개발을 목표로 삼았다.

연구팀에 따르면, 기존에 개발된 전자피부는 감각 신호를 전자 펄스로 변환하기 위해 딱딱한 전자부품을 사용했으나 스탠포드대 연구진은 열, 압력 등 감각을 전기적 신호로 변환하기 위해 소프트 집적 회로를 만들었다. 이 전자피부는 수십 나노미터 두께의 피부에 완벽하게 통합된다.

▲ 소프트 전자피부의 구조

연구팀은 이 기술이 향후 말초신경에 무선통신칩을 이식하고, 로봇 의족을 통제하는 데 활용할 수 있기를 기대하고 있다. 또한 차세대 이식형 또는 웨어러블 의료기기 개발에도 활용될 수 있는 잠재력을 갖고 있다는 것이다.

연구팀은 이번 연구가 고통, 압력, 온도 등 인간의 감각을 느낄 수 있는 로봇을 만들려는 노력의 일환으로 이뤄졌으며, 인공지능 기반 의족과 뇌 사이의 자연스러운 상호작용에 대한 가능성을 제시한다고 밝혔다. 

이번 프로젝트에 참가한 바오져난(鲍哲南, Bao Zhenan) 스탠포드대 교수는 “우리의 꿈은 압력, 온도, 진동을 감지할 수 있는 여러 개의 센서를 가진 손을 만드는 것”이라며 “우리는 진정한 감각을 제공할 수 있다”고 말했다.

연구팀은 쥐의 뇌 세포에서 전자피부를 실험했다. 피질이 자극을 받으면 다리를 씰룩거렸다. 

연구팀은 "이 새로운 전자 피부는 5볼트로 작동하며, 실제 피부와 유사한 자극을 감지할 수 있다. 전자피부가 생체와 기계 부품 사이의 경계를 없애줄 것“이라고 말했다. 

이번 연구 성과는 전문 학술지인 ‘사이언스’에 발표됐다.