“느끼고 만질 수 있는 인공 피부가 있다면?” 삼성미래기술육성사업과 함께 도전하는 전자피부의 미래

갓 내린 커피잔을 만질 때의 따뜻함, 고운 모래사장을 맨발로 걷는 기분 좋은 간지러움, 귓불을 스치는 포근한 봄바람… 사람의 피부가 느끼는 이런 다양한 감각을 인공적으로 구현하는 것이 가능할까?

피부는 전기적 흐름으로 구성된 일종의 회로이며, 신경을 통해 뇌까지 감각을 전달하는 매우 복잡한 체계로 되어있다. 그렇기에 이를 인공적으로 구현해내기도 쉽지 않다. 포스텍 신소재공학과의 정운룡 교수는 삼성미래기술육성사업의 지원을 받아 인간의 피부처럼 동시에 여러 감각을 느끼는 전자피부(e-skin) 연구를 진행하고 있다. 진짜 사람 피부처럼 온도, 통감 등의 다양한 감각을 동시에 인지하는 센서가 연구의 핵심이다.

삼성전자는 삼성미래기술육성사업을 통해 2014년부터 5년간 정 교수의 연구를 지원했으며, 최근 연구 성과 및 전자피부의 미래에 대해 자세히 소개하는 영상을 공개했다.

▲유튜브 영상 『사람처럼 만지고 느낄 수 있는 전자피부 e-skin』의 장면

영상은 사람의 피부가 감각을 느끼는 구조에 대해 소개하며, 다양한 외부자극을 정밀하게 센싱할 수 있도록 설계된 전자피부의 무궁무진한 가능성을 보여준다.

정 교수는 전자피부로 메타버스 속 아바타의 감각을 느끼거나 로봇과 감각을 공유할 수 있게 된다고 설명한다. 더 나아가 전자피부로 화상 환자의 손상된 피부를 대체하고, 따뜻하고 말랑말랑한 피부를 가진 로봇 개발도 가능해질 것이라고 한다.

영상은 또한 전자피부의 핵심 기술인 센서 시스템을 활용한 욕창 방지 매트와 영유아 모니터링 매트를 소개한다. 정 교수는 이를 통해 요양병원 환자의 40%가 겪고 있는 욕창의 고통을 덜어주고, 영유아들의 사망 사고를 막을 수 있을 것으로 기대한다고 말한다.

그동안 전자피부를 구현하기 위한 많은 연구가 진행됐지만 피부에 가해지는 힘(압력)과 온도를 각각 센싱하는 연구 위주였고, 정 교수의 연구처럼 힘과 온도 및 다양한 자극들을 동시에 인지할 수 있는 전자피부 연구는 전례가 없다.

정교수는 “확실히 검증되지 않은 아이디어였고 주변에서도 회의적인 반응이 많았음에도 불구하고 삼성미래기술육성사업에서 지원을 해주어 큰 힘이 됐다“면서 “나의 기술이 어떤 필요성이 있고 그것으로부터 나는 무엇을 할 수 있는가를 계속 고민하겠다“고 말했다.

사람처럼 만지고 느낄 수 있는 전자 피부 ‘이스킨(e-skin)’을 아래 영상에서 만나볼 수 있다.

삼성미래기술육성사업은 국내 기초과학 발전과 산업기술 혁신, 사회 문제 해결, 세계적인 과학기술인 육성을 목표로 삼성전자가 2013년부터 1.5조원을 출연해 시행하고 있는 연구 지원 공익사업이다.

2013년 8월 본격 시행된 이후 기초과학 분야 251개, 소재 분야 240개, ICT 분야 244개 등 총 735개 연구 과제에 9,738억원의 연구비를 지원했다. 연평균 1,000억원의 연구비가 국내 77개 연구기관에 지원되고 있다. 연구 지원을 받은 대상은 교수 1,600여명(참여교수 포함)이며 과제 참여 연구원까지 포함하면 1.4만명에 이른다.