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유니스트, 소리도 듣는 '생체모사 전자피부' 개발

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등록 2015-11-01 09:44:30  |  수정 2016-12-28 15:50:08
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유니스트 연구진(왼쪽부터 이영우 연구원, 박종화 연구원, 고현협 교수)
손가락 지문 모사해 미세질감 감지… 온도, 소리도 파악 가능  유니스트 고현협 교수팀·동아대 이헌상 교수팀 공동 연구

【울산=뉴시스】구미현 기자 = 손처럼 미세한 압력과 진동, 온도를 감지하고 소리까지 들을 수 있는 '인공전자피부(Electronic skin)'가 개발됐다.  

 청각 장애인 치료, 로봇이나 의수 보철기, 웨어러블 소자, 건강진단, 음성인식 등 다방면에 기여할 전망이다.

 울산과학기술원(UNIST· 이하 유니스트)은 에너지 및 화학공학부 고현협 교수와 동아대 이헌상 교수 공동 연구팀이 다기능 센서 역할을 하는 '생체모사 전자피부'를 개발해 '사이언스 어드밴스(Science Advances)' 10월 30일자에 발표했다고 1일 밝혔다.

 이번에 개발한 전자피부는 기존 촉각센서로는 불가능했던 미세표면 거칠기를 감지할 수 있다.

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생체모방 촉각센서 모습
 또 물방울이 충돌할 때 생기는 미세한 압력과 온도 변화도 잡아낸다. 손가락 지문처럼 굴곡진 표면을 입힌 덕분이다.

 고현협 교수는 "손가락 지문은 물체를 집을 때 미끄럼을 방지할 뿐 아니라 미세질감을 파악하는 기능도 한다"며 "지문을 비롯해 손가락 피부 내부 구조까지 모사해 표면질감, 온도, 압력, 소리까지 동시에 감지할 수 있는 전자피부를 만들었다"고 말했다.

 연구진은 고분자 복합소재 필름을 가공할 때, 한 면에 마이크로 크기의 돔(dome)들을 형성되도록 했다.

 이어 볼록한 부분끼리 서로 맞물리도록 필름 두 장을 배치했다. 피부 안쪽처럼 마이크로 구조가 맞물리도록 만든 것이다.

 여기에 지문처럼 굴곡진 표면을 가진 인공지문을 입혀 유연한 생체모사 전자피부를 완성했다.

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사람의 손가락 피부와 인공전자 피부 비교 그래픽
 이번 연구에 제1저자로 참여한 박종화 유니스트 에너지공학과 석박사통합과정 연구원은 "이번에 개발한 전자피부는 소리로 인한 진동 변화를 감지해 스마트폰보다 더 정확하게 음성을 인식할 수 있었다"며 "앞으로 청각장애인을 돕는 기술로 활용할 수 있을 것"이라고 내다봤다.

 고현협 교수는 "새로운 인공전자피부의 특성을 활용하면 촉각뿐 아니라 온도, 표면질감, 소리까지 동시에 감지할 수 있다"며 "향후 로봇 피부, 웨어러블 소자 등에 적용할 수 있는 중요한 소재가 될 것"이라고 전망했다.

 한편 이 연구는 미래창조과학부 우수신진연구자지원사업, 산업통상자원부 그래핀 소재부품기술개발사업의 지원 등으로 진행됐다. 

 gorgeouskoo@newsis.com
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