김도환 교수팀, 포유류 촉각원리 이용한 전자피부 최초 개발

– 세계적 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼스’에 표지 논문 선정

 본교 유기신소재·파이버공학과 김도환 교수 연구진(박상식, 김주성, 지은송, 김소영 연구원)이 카이스트 연구진(정희태 교수)과 함께 세계 최초로 포유류의 촉각원리를 구현한 ‘초고감도, 초저전력, 고신축성 전자피부’를 개발했다.(▲KBS뉴스 바로가기) (▲YTN뉴스 바로가기)

 연구진은 포유류의 피부를 구성하는 촉각세포가 외부압력을 감지하는 원리를 구현한 ‘점-유탄성 고분자 신소재 개발’을 통해 소리에서부터 혈압, 일반 터치, 다양한 물체의 하중까지 정확하게 감별하는 전자피부를 개발했다고 밝혔다.

 점-유탄성이란 탄성과 점성을 동시에 갖고 있는 구조체 내에 유체가 점성을 갖고 흐르는 성질을 말하며 이런 소재를 이용해 차세대 소프트로봇(기존 로봇의 전체 혹은 일부가 유연하고 신축성 있는 구조로 대체된 로봇)이 촉각 피드백을 통해 환자의 건강상태를 알려주거나, 정교하고 세밀한 수술을 하는 일 등이 가능해질 전망이다.

 김도환 교수(사진 좌측)가 교신저자로 참여하고, 박상식 연구원(2016년 석사졸업, 사진우측)이 주저자로 작성한 이번 연구결과는 4월 4일 재료과학분야 세계적 국제학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials, 피인용지수:18.96)’ 2017년 30호 표지 논문(Inside Front Cover)으로 게재되었으며 관련 기술로 1건의 국내 특허와 3건의 해외 특허도 출원했다.

 연구를 주도한 김도환 교수는 “신규 소재설계의 해법을 촉각세포의 압력감지원리에 대한 체계적인 이해를 바탕으로 제공했다는 점에서 학문적 의의가 크다”고 밝혔다.

 이어 “이번 성과는 차세대 플렉서블 디스플레이용 터치스크린뿐만 아니라 인간 촉각능력 이상을 요구하는 생체진단·치료 및 수술용 소프트 로봇과 같은 다양한 인간-로봇-환경 촉각인터페이스가 절실히 요구되는 보건, 의료 등 헬스케어시스템, 재난·구조, 방위산업 등 다양한 산업분야에 적용 가능할 것으로 기대 된다”고 전했다.

 한편, 이번 연구는 미래창조과학부 글로벌 프런티어 사업(나노기반 소프트일렉트로닉스연구단)과 신진연구자지원사업의 지원으로 수행됐다.

(▲사진= (좌)논문 표지·포유류의 촉각원리를 직접적으로 구현하여 소리에서부터 혈압 및 일반 터치, 물체의 하중을 인지할 수 있는 ‘초고감도, 초저전력, 고신축성 전자피부’ 모식도 (우)전자피부)

홍보팀 (pr@ssu.ac.kr)