카이스트팀 ‘촉각 센서’ 개발…“인체 의료기기에도 활용될 것”

현재 개발되고 있는 대부분의 로봇은 외피를 금속으로 만들던가 내부 기계장치를 그대로 드러낸 상태의 외형을 갖고 있다. 앞으로는 로봇도 사람처럼 다양한 촉감을 느끼고 외부 충격을 흡수할 수 있는 유연한 피부를 가질 수 있다.

카이스트 기계공학과 김정·박인규 교수 공동연구팀은 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 최신호에 실리콘과 탄소나노튜브를 이용한 촉각 센서를 개발했다고 발표했다.

피부는 인체에서 가장 많은 부분을 차지하는 신체기관이다. 주요 장기를 외부 충격에서 보호하고 외부의 촉각 정보를 신경계에 전달하는 역할이다. 사람 피부와 비슷한 로봇 외피가 되려면 자유자재로 늘어나는 신축성과 오랜 사용에도 견딜 수 있는 내구성을 가져야 한다. 전기 배선도 최소화해야 한다. 현재 개발되고 있는 다양한 촉각 센서나 인공 피부 기술은 이에 못 미치고 있다.

연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해서 실리콘과 탄소나노튜브를 혼합시킨 복합재를 만들었다. 복합재 표면에 전극을 설치해 일정량의 전류를 흐르게 한 뒤 전류 변화를 통해 미세한 접촉까지 인식할 수 있는 ‘전기임피던스영상법’(EIT)를 적용했다. 복잡한 전기배선을 없애기 위해서다. 이렇게 만든 촉각센서는 망치로 내려치는 정도의 강한 충격에도 견딜 수 있으며 센서 일부가 파손됐을 경우에도 3D프린터를 이용해 손쉽게 복원이 가능하다.

김 교수는 “이번에 개발한 신축성 촉각센서는 기능성 나노복합소재와 컴퓨터단층법을 융합해 만들어 로봇피부뿐만 아니라 인체에 부착하는 의료기기에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr