인하대학교는 강태준 기계공학과 교수 연구팀이 체온으로 전기 에너지를 생산하는 인공피부 원천소재를 개발했다고 31일 밝혔다. 강태준 기계공학과 교수는 인천대, 한국과학기술연구원과 함께 공동 연구를 펼치면서 준고체 열전 전해질을 활용한 자가발전 인공피부를 개발했다. 최근 열에너지를 전기로 바꾸는 기술 중 하나로, 산화·환원 반응의 온도 민감성을 이용한 액상 열전지 기술이 주목받고 있다. 하지만 액상 전해질은 흘러내리거나 증발하기 쉬워 장시간 사용이 어렵고 내구성도 떨어진다는 문제가 있다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 젤 상태로 단단하면서도 유연한 ‘하이드로젤 전해질’을 개발하고, 체온을 이용한 전력 생산과 웨어러블 기기의 작동을 가능하게 하는 인공피부를 제작했다. 이번 개발된 하이드로젤은 물을 잘 끌어다니는 성질을 가진 고분자와 구조를 튼튼하게 유지해주는 고분자로 구성됐다. 두 고분자의 혼합 비율에 따라 넓은 범위의 탄성계수 조절이 가능하다. 연구팀은 두 고분자의 혼합 비율을 최적화해 사람의 피부와 같은 탄성을 가지면서도 높은 강도를 가진 하이드로젤울 만들었다. 이는 몸에 직접 닿아도 안전한 생체 적합 소재로, 인공피부나 웨어러블 기기에 활용하기에 적합한 특성을
헬로티 이동재 기자 | 2045년 미래를 배경으로 극도로 발전된 형태의 메타버스를 그린 스티븐 스필버그의 영화 ‘레디 플레이어 원’에서 주인공은 온 몸을 감싸는 수트를 입고 특별한 장갑을 낀 채, 가상현실 ‘오아시스’ 속 세상을 활보한다. 오아시스 속에서 누군가가 주인공의 아바타를 만지면 현실세계의 수트가 파란 빛을 발하며 주인공에게 신경 신호를 전달한다. 주인공이 끼는 장갑은 손가락의 움직임을 그대로 가상현실의 아바타에게 전달해 아바타가 자유롭게 물건을 집고 던질 수 있도록 할 뿐 아니라, 거꾸로 물건의 촉감과 온도, 움직임 등을 완벽하게 주인공에게 전달한다. 덕분에 영화 속 가상현실에선 운전, 격투, 학업, 여행, 연애(?) 등 사실상 모든 일이 가능하다. 영화가 그린 메타버스는 현실세계의 그것과 구분하기 힘들 만큼 흡사한 경험을 사용자에게 제공한다. 여기서 핵심은 ‘촉각 기술’이다. 꿈만 같은 기술이지만 이미 관련된 연구에서 주목할 만한 성과들이 나오고 있다. 국내에도 촉각 기술 개발에 뛰어든 연구자들이 있다. KAIST 등 공동 연구팀의 ‘인간 피부신경 모사형 인공감각 인터페이스 시스템’ 지난 7월 KAIST, 고려대학교, 한양대학교 공동 연구팀이 인
헬로티 이동재 기자 | KAIST 바이오 및 뇌공학과 박성준 교수 연구팀이 고려대학교 천성우 교수, 한양대학교 김종석 박사 공동 연구팀과 함께 인간 피부-신경 모사형 인공 감각 인터페이스 시스템을 개발했다고 12일 밝혔다. 가상/증강 현실, 메타버스, 화상 환자를 위한 인공피부, 로봇형 의수/의족 등에 사용될 수 있는 인공 감각 시스템은 구현해야 할 원리와 그 시스템의 복잡성 때문에 실제 감각기관처럼 만들기 어려운 상황이었다. 특히 사람은 다양한 유형의 촉각 수용기를 통해 (압력, 진동 등) 정보를 조합해 촉각을 감지하므로, 완벽한 인공 감각 시스템의 구현은 더욱 어려울 수 밖에 없다. 연구팀은 문제 해결을 위해 나노입자 기반의 복합 촉각 센서를 제작하고, 이를 실제 신경 패턴에 기반한 신호 변환 시스템과 연결하는 방법을 사용했다. 이 두 가지 기술의 조합을 통해 연구팀은 인간의 촉각 인식 프로세스를 최대로 모방하는 인공 감각 인터페이스 시스템을 구현하는 데 성공했다. 연구팀은 우선 압전재료 및 압전 저항성 재료의 조합으로 이루어진 전자 피부를 제작했다. 이 센서는 나노입자의 적절한 조합을 통해 피부 내의 압력을 감지하는 늦은 순응 기계적 수용기와 진동을 감
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