피부처럼 자극 강도 따라 반응 다른 전자소자 개발

KIST 강종윤-윤정호 연구팀
인공피부-로봇 등에 활용 기대

모자나 안경을 쓰면 피부에 약한 자극이 주어진다. 하지만 시간이 흐르면 이 자극을 거의 느끼지 못하게 된다. 반면 강한 자극에는 계속 고통을 느낀다. 피부의 이런 특성을 모사한 전자소자가 개발됐다. 인공 피부나 사람을 닮은 휴머노이드 로봇 등에 활용될 것으로 기대된다.

한국과학기술연구원(KIST) 첨단소재기술연구본부의 강종윤 본부장과 윤정호 선임연구원팀은 사람의 피부처럼 약한 자극에 쉽게 적응하고 위험한 자극에는 고통을 느끼는 반도체 전자소자를 개발했다고 13일 밝혔다.

이 전자소자는 외부 자극에 따라 은 입자의 양을 조절해 뇌에 전달하는 생체 신호의 강도를 조절하는 방식으로 작동한다. 은 입자는 전기 자극에 쉽게 이동하는 성질을 가진다. 약한 전기 자극이 주어지면 적은 양의 은 입자가 이동해 실선 형태의 약한 필라멘트가 형성되고, 자극이 계속되면 백열전구의 필라멘트처럼 발열이 발생해 전기 회로가 끊어지는 원리다. 이 특성을 활용해 시간이 지나면 흐르는 전류의 양을 줄여 추가 신호가 발생하지 않도록 했다. 반면 강한 자극이 계속되면 많은 양의 은 입자가 이동해 두껍고 강한 필라멘트가 형성된다. 이 경우 발열이 발생해도 전기회로가 쉽게 끊어지지 않는다.

이 연구결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 이달 4일 표지논문으로 소개됐다.

고재원 동아사이언스 기자 jawon1212@donga.com