[IT비즈뉴스 최태우 기자] 사람의 피부가 느끼는 압력과 진동을 유사하게 느낄 수 있는 인공피부 촉각센서가 개발됐다.

대구경북과학기술원(DGIST)에 따르면 에너지융합연구부 최창순 선임연구원팀이 압력과 진동을 동시에 감지하면서 물체의 질감을 측정하는 인공피부 기반의 촉각센서를 개발했다.

단순하게 압력과 온도를 감지하는 기능을 갖춘 기존의 센서와는 달리 압력·진동 모두를 감지하거나 물체의 표면 거칠기를 전기신호로 변환시켜 구분할 수도 있어 물리적인 자극을 더 민감하게 감지할 수 있다.

눈에 띄는 부분은 연구팀이 개발한 촉각 센서가 인간의 여러 감각 수용체 중에서 압력을 감지하는 저속응답(Slow Adaptive, SA) 수용체와 진동과 거칠기를 감지하는 고속응답(Fast Adaptive, FA) 수용체를 모두 모사할 수 있는 점이다.

특히 마찰전기 발생 원리를 응용해 촉각으로 전해지는 거칠기를 전기에너지 신호로 변환하는 방식을 자체적으로 개발, 활용했다.

연구팀이 개발한 센서는 지문을 모사한 마이크로 패턴이 있는 상단 패널, 고속 응답 수용체를 모방한 진동 센서가 있는 중간 패널, 저속 응답 수용체를 모방한 압력 센서를 구현한 하단 패널로 구성된 유연 필름구조로 제작됐다.

특히 고속 응답 수용체 모사를 위해 물체끼리 접촉해 발생하는 마찰전기 신호의 진동을 측정해 거칠기를 구분하는 원리를 활용했는데, 여기에 개발된 센서와 함께 지문을 모사한 상단패널을 함께 활용하면서 12개 직물 종류의 거칠기를 99% 이상의 정확도로 구분하는데 성공했다.

해당 센서는 피부이식이 필요한 환자에게 원래 피부처럼 감각을 느낄 수 있는 인공피부를 이식하거나 촉각 센서가 탑재된 웨어러블 디바이스에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구는 나노과학 분야의 권위 있는 저널인 나노레터스(Nano Letters) 온라인판에 지난 4월26일 게재됐다. 연구 진행은 성균관대학교 천성우 박사(1저자), 방창현 교수와 DGIST 손원경 연구원, 임상규 책임연구원, 최창순 선임연구원(교신저자)이 주도했다.