기초과학연구원(IBS)은 박장웅 나노의학연구단 연구위원(연세대 신소재공학과 교수) 연구팀이 연세대, 한양대, KAIST와 공동으로 3차원 감지 고해상도 촉각 인식장치를 만들었다고 16일 밝혔다.
촉감 인식장치로 사람 심장 세포 움직임 감지한 장면 /기초과학연구원 제공 |
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촉각인식장치는 피부에 닿아서 느끼는 느껴지는 압력, 따뜻함, 차가움, 아픔 등을 직관적으로 측정하고 표현하는 장치다. 최근 온도, 소리, 빛 등을 피부로 감지하고 데이터화하는 다양한 인식장치가 나온다.
촉각인식은 장치 내 센서 개수가 많고 조밀하게 배열될수록 보다 세밀하게 감지된다. 이에 연구팀은 압력에 따라 두께가 변화하는 물질을 이용한 트랜지스터 센서를 개발해 이웃한 센서간 조밀한 배열이 가능하도록 했다.
이 3D 촉각인식장치는 사람 머리카락 단면보다 작은 면적에 가로 20줄, 세로 20줄의 정사각형 형태로 총 400개의 센서가 놓였다. 연구팀은 이 장치로 사람 심장세포의 움직임을 3차원으로 분석해 심장세포 하나가 박동할 때의 압력을 측정했다.
그 결과 심장세포 하나가 박동할 때의 압력은 50kg의 사람이 굽 반경 1cm 구두를 신고 인식장치를 밟았을 때 힘보다 약 1만 배 미세한 것으로 나타났다. 연구팀은 이로써 발걸음 같은 큰 힘부터 세포 움직임 같은 초미세 압력까지 넓은 스펙트럼의 힘 감지가 가능함을 확인했다.
박장웅 연구위원은"향후 심장 박동 및 혈압 등을 모니터링 하는 장치를 개발하고 신체 정보를 데이터화 하여 인공지능 진단 등에 활용할 계획"이라며 "폭넓은 활용을 위해 촉각뿐만 아니라 단백질 정보까지 함께 감지할 수 있는 장치도 후속 연구로 개발 중이다"라고 말했다.
한편 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters, IF 12.279)’에 1월 15일 오후 6시(한국시간) 표지 논문으로 실렸다.
김태환 기자(topen@chosunbiz.com)
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