인간 통각 실시간 모방하는 혁신적 전자 피부 개발

인간 피부의 통증 감지 방식을 전자적으로 재현하는 프로토타입 장치가 개발되었습니다. 이 장치는 신체의 즉각적 피드백 반응을 모방해 신경 신호가 뇌에 도달하는 속도와 동일하게 통각 자극에 반응합니다. 인공 피부는 압력, 열, 냉기가 통증 역치에 도달하는 순간 즉각 반응합니다.

세 가지 핵심 기술 결합

연구팀은 통각 프로토타입 외에도 신축성 전자소자를 이용해 온도와 압력 변화를 감지·반응하는 장치들을 개발했습니다. 피부 감각 능력의 핵심 기능을 전자 형태로 구현한 세 가지 기능 프로토타입을 설계했습니다. 향후 개발로 비침습적 피부 이식이 어려운 경우 대안이 될 수 있습니다.

1. 신축성 전자소자: 산화물 소재와 생체적합 실리콘을 결합해 스티커처럼 얇고 투명하며 파손되지 않는 착용형 전자소자 구현
2. 온도 반응 코팅: 머리카락 두께의 1/1000 수준으로 열에 반응해 변형하는 소재 기반
3. 뇌 모방 전자 메모리 셀: 뇌가 장기 기억으로 정보를 회상·유지하는 방식 모방

세 가지 센서 프로토타입

• 압력 센서: 신축성 전자소자 + 장기 메모리 셀 결합
• 열 센서: 온도 반응 코팅 + 메모리 결합
• 통각 센서: 위 세 기술 모두 통합

이 센서들은 체성감각기(somatosensor)로, 감각 자극에 대한 인간 지각을 이끄는 복잡한 뉴런·신경 경로·수용체 시스템의 핵심 기능을 복제합니다.

실제 기계적 자극에 반응해 통증 강도 구별

기존 기술들은 전기 신호로 다양한 통증 수준을 모방했지만, 이 신규 장치들은 실제 기계적 압력, 온도, 통증에 반응해 적절한 전자적 응답을 제공합니다. 덕분에 인공 피부는 손가락으로 핀을 살짝 만지는 것과 실수로 핀에 찔리는 것을 구별할 수 있습니다.