전자 피부 Electronic Skin

전자 피부란 외부 신호를 감지하는 감지 소재와 신호전달 및 증폭을 담당하는 트랜지스터를 결합하여 사람 피부처럼 압력, 진동, 온도 등의 다양한 감각을 인식하는 전자소재이다. 또한 전자 피부는 외부 충격에 의한 손상을 스스로 치유할 수 있고, 사람의 피부처럼 신축성과 유연성이 있어 로봇이나 의수 및 의족, 재활치유에 큰 도움을 줄 것으로 예상된다.

전자 피부는 2004년부터 미국과 일본에서 개발되기 시작하였다. 개발 초기 전자 피부는 실리콘에 센서를 넣어 인체에 부착하는데 집중하였으나, 사람 피부처럼 유연하지는 않아 큰 실용성이 없었다. 하지만 탄소화합물이 첨가된 유기재료인 ‘그래핀’이 개발되면서 실제 사람의 피부처럼 유연하고 신축성 있는 전자 피부 재현이 가능해졌다.

2017년 영국 글래스고 대학교(University of Glasgow)는 그래핀을 활용해 인간의 피부보다 더 강하고 부드러우며, 스스로 감촉을 느끼고, 태양 에너지를 흡수해 전기 에너지로 전환하는 전자 피부를 개발하는데 성공하였다.

2018년 한국의 전자 통신 연구원(ETRI)은 그래핀 복합소재를 사용해 수천 번 구부리거나 늘려도 높은 재현성을 유지하며 기존 센서에 비해 10배 이상 높은 민감도를 지닌 고무형 압력 변형 복합센서를 개발하였다.

2019년 싱가포르 국립대학교에서 개발한 전자 피부 ‘ACES(Asynchronous Coded Electronic Skin)’는 사람보다 1,000 배나 더 빠르게 사물을 인지할 수 있었을 뿐만 아니라 물체의 강도, 질감, 모양 등을 정확히 식별했다.

그리고 지난 9월 1일, 호주 로열 멜버른 공과대(RMIT) 연구진은 사람의 피부처럼 고통을 느낄 수 있는 전자 피부를 개발했다고 발표했다. 이 전자 피부는 압력과 뜨거움, 차가움 등이 어느 정도의 역치에 도달하면 즉각 반응한다. 또한 스티커처럼 투명하고 얇으며, 신축성있게 개발되어 몸에 부착할 수 있다.

마켓리포트에 따르면 전자 피부 관련 시장은 2019년부터 2024년까지 연평균 17.22%의 성장률을 기록할 것으로 예측했다.