다케우치 교수 연구팀이 개발한 인공피부 / 사진. 도쿄 대학교
일본 도쿄 대학교(The University of Tokyo)는 정보과학기술대학원 타케우치 쇼지(Takeuchi Shoji) 교수 연구팀이 살아있는 세포로 만든 공학적 피부 조직을 휴머노이드 로봇에 적용하는 기술을 개발했다고 지난 26일(수) 밝혔다. 이 인공피부는 인간 피부를 모방해 제작했으며, 진짜 피부처럼 부드럽고 손상을 입어도 스스로 재생된다.
인공피부는 실제 사람의 피부 근육·조직이 콜라겐과 엘라스틴으로 구성된것을 모방해 여러개의 작은 모공에 콜라겐이 함유된 젤을 덮어 제작했다. 연구에 사용된 젤은 자연적 점성이 있어 미세한 모공에 주입이 어렵지만, 다케우지 연구팀은 플라즈마 처리 기법을 활용해 젤을 모공에 주입하는데 성공했다.
인공피부는 항후 휴머노이드의 이동성 증가, 자가 치유 기능, 감지 기능, 인간 친화적 모습 등의 이점을 불러올 것으로 전망된다. 또한, 인공피부는 화장품 산업을 비롯한 미용·성형 분야에 활용될 것으로 기대된다.
사람의 피부와 연구팀이 개발한 인공피부 구조 상세도 / 사진. 도쿄 대학교
도쿄 대학은 이번 연구를 주도한 타케우치 교수를 생물학과 기계공학이 융합된 바이오하이브리드 로봇 분야 선구자라고 설명했다. 타케우치 교수는 이전에도 생물학적 근육 조직을 사용해 걷는 미니 로봇, 치유 가능한 인공피부 등을 연구해왔다.
타케우치 교수는 이번 연구에 대해 "연구팀은 이번 연구 이전에 진행했던 인공피부 조직으로 덮인 손가락 모양 로봇 실험에서 로봇과 인공피부의 피하 구조 사이에 더 강한 접착력이 필요하다는 것을 알아냈다"라며, "인간 피부 인대 구조를 모방하고 고체 재료에 특별히 만든 V자 모양의 모공을 활용해 로봇과 인공피부의 자연스러우면서 유연성과 강성을 가진 접착이 가능했다"라고 설명했다.
이어 그는 "항후 더욱 인간적인 모습을 갖추기 위해 표면 주름, 더 두꺼운 표피, 땀샘, 피지선, 모공, 혈관 등을 갖춘 현실적인 피부를 만드는 것이 목표이다"라며, "로봇 내부에 정교한 액추에이터 장착을 통해 더욱 자연스러운 움직임 구현 또한 주요한 과제"라고 말했다.
