- 미세, 넓은 범위 자극 인지 못한 기존 전자피부 한계점
- 점-유탄성 고분자 신소재 개발로 기존 대비 30배 이상 민감도 갖춰
- 김 교수 "전자피부 개발로 미래산업 경쟁력 확보에 기여하겠다."
전자피부를 개발한 김도환 교수가 올해 첫 과학기술인상을 수상했다.
과학기술정보통신부(과기정통부)와 한국연구재단은 이달의 과학기술인상 수상자로 한양대학교 화학공학과 김도환 교수를 선정했다고 8일 밝혔다.
김도환 교수는 2018년 생체 촉각세포를 모사한 초고감도 이온트로닉 전자피부 기술을 개발했다. 과기정통부에 따르면, 그가 개발한 기술은 웨어러블 전자기기에 상용화 및 스마트 인터페이스 기술 선점의 토대가 됐다.
또, 그가 개발한 전자피부가 기존 전자피부의 한계점을 극복했다는 점도 이번 수상에 크게 기여한 것으로 보인다.
김 교수가 개발한 전자피부는 기존 전자피부가 가지고 있던 한계점을 극복했다. 기존 전자피부는 통각, 압각, 촉각 등 미세한 자극뿐만 아니라 넓은 범위의 자극도 정확히 구분하지 못했던 한계점이 있었다.
하지만, 김도환 교수가 2017년 점-유탄성 고분자 신소재를 개발함으로 소리와 혈압, 물체의 하중까지 감별할 수 있는 고감도·초전력·고신축성 전자피부를 구현할 수 있었다. 이로써 개발된 전자피부는 넓은 압력범위(0~140kPa)에서 기존 소재 대비 약 30배 이상의 민감도를 갖췄다. 실제 김 교수 연구진은 해당 기술을 활용한 ‘스마트 헬스케어용 촉각 센서’ 기술을 2018년 터치패널 전문기업에 기술이전했다.
이 밖에 김 교수는 촉각세포의 세포막 구조와 기계적 외부 자극에 따라 발생하는 생체이온의 신호전달 메커니즘을 모사한 인공촉각 세포 구현에도 성공했다. 이로 인해 손으로 누르는 압력의 세기로 드론 같은 자율주행 동력장치의 가속과 방향을 동시 제어하는 ‘전자피부 패치 기반의 실감형 웨어러블 컨트롤러’를 개발하기도 했다.
)김 교수는 과기정통부를 통해 “가까운 미래에는 전자피부 기술을 이용해 유연하고 탄력적인 디스플레이 보편화되고 패치형태 혹은 생체삽입 형태의 헬스케어 디바이스도 다수 개발될 것”이라고 전망했다. 김 교수의 해당 연구 결과는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 지난해 9월 5일 게재됐다.
김도환 교수는 “촉각증강형 초고감도 전자피부 기술은 차세대 소프트 전자기기의 핵심기술로 실감형 터치스크린, 피부 부착형 건강진단 패치 외에 수술로봇 등 다양한 분야에서의 활용이 기대되는 기술”이라고 말했다. 또, 그는 “최근 회자되고 있는 소피아 로봇과 같은 인공지능 로봇에도 전자피부 기술을 적용해 로봇과 정보교환과 감정전달까지 가능할 것”이라고 전망했다. 끝으로 그는 “전자피부 원천기술 개발로 미래산업 경쟁력 확보에 기여하고 싶다”고 수상 소감을 밝혔다.
최근 의료기기 등 소프트전자기기가 발전하면서 전자피부 기술은 사용자와 기기의 실시간 상호 작용을 돕는 스마트 인터페이스의 핵심기술로 주목받고 있다.
한편, 김도환 교수는 2011년부터 전자피부 기술 개발에 노력해왔다. 전자피부 구현을 위한 소재 및 소자 개발부터 전자기기와의 상호작용을 이끄는 인터페이스 개발 등 국내 미래 산업 기술 경쟁력 강화에 이바지하고 있다.
