“로봇 피부도 느끼고 재생할 수 있습니다”
“로봇 피부도 느끼고 재생할 수 있습니다”
  • 임성희 기자
  • 승인 2021.09.29 13:54
  • 댓글 0
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“로봇 피부도 느끼고 재생할 수 있습니다”

"자가치유 센서 소자 개발이 성공하면 터치스크린, 웨어러블 디바이스, 스마트 자동차, 로보틱스와 같은 다양한 전자기기 인터페이스 분야의 핵심 기술이 될 것으로 생각합니다" (사진=임성희 기자)
"자가치유 센서 소자 개발이 성공하면 터치스크린, 웨어러블 디바이스, 스마트 자동차, 로보틱스와 같은 다양한 전자기기 인터페이스 분야의 핵심 기술이 될 것으로 생각합니다" (사진=임성희 기자)

 

우리의 피부가 재생하는 것처럼, 로봇의 피부도 재생 가능하다면? 로봇도 차가운 철의 이미지를 벗고, 사람과 같은 피부를 입기 시작했다. 이제까지는 피부 흉내만 냈다면 앞으로는 사람처럼 외부 힘을 감지할 수 있고, 상처가 나면 재생할 수도 있는 피부를 갖출 것으로 보인다. 기계공학 분야에서 관련 연구에 두드러진 성과를 내는 신진연구자가 있어 취재해봤다.

기계공학 기반에 화학과 전기공학 연구역량 갖춘 신진연구자
울산과학기술원에서 학사, 석사, 박사까지 마친 정창윤 교수는 영남대 기계공학과 교수로 2020년 9월에 임용됐다. 기계공학도에서 기계공학자로 성장하며 앞으로가 더 기대되는 그다. 올해 초에는 우수신진연구과제와 최초혁신실험실에 선정되며 연구에 더 큰 탄력을 받을 수 있게 됐다. 박사과정부터 전도성 나노 소재, 고분자, 복합소재 등을 통해 다양한 물질로 구성된 센서를 제작했으며 마이크로/나노 구조제어기술을 통해 고감도, 다기능성 센서 개발 기술을 보유하고 있다. 짧은 연구 동안 SCI 논문 10편과 특허출원 등록 20건의 수치가 눈에 띈다. “제가 영남대에 부임할 수 있었던 원동력이라 할 수 있는데요, 기계공학 중에서 소재연구를 했고, 그중 복합소재를 연구하고 활용해 기계공학적으로 어떻게 구성할 것인지에 대한 연구가 제 기본 연구토대입니다” 신진연구자로서 그는 복합소재에서 더 확장해 스마트 소재에 관심이 많다. AI처럼 알아서 작동하는 물질인데, 여기에는 기본적으로 센싱기술과 전자기술, 화학기술 등이 필요하다. 정창윤 교수는 이와 관련된 기본연구역량을 갖추며, 기계공학자로서 자가치유 센서 소자 개발에 눈에 띄는 성과를 내고 있다.

“자가치유 기술 디바이스 설계 핵심 기술될 것”
“현재 센서는 사람의 피부를 모방해 고감도의 온도, 습도, 압력 등의 촉각을 감지할 뿐만 아니라 피부재생과 같은 자가치유 기능을 가진 형태로 개발되고 있습니다. 하지만 현재까지 동시에 모든 기능을 확보하기 어렵고 낮은 민감도와 낮은 물성으로 적용 범위의 한계가 있습니다. 저는 이걸 극복할 수 있는 자가치유 가능한 고감도의 외력 구별 센서 소자를 개발하는 연구에 착수했습니다” ‘자가치유 가능한 고감도의 외력구별 센서 소자 개발’은 장 교수의 우수신진연구 선정 과제다. 그는 선행연구를 통해 이미 센서 제작 인프라를 갖추고 있고 여기에 한국화학연구원의 도움으로 자가치유 가능한 폴리머를 합성해 저온 센서를 만드는 작업에 돌입했다. 그 후 다층의 탄소나노튜브가 포함된 전도성 코팅층을 구조 설계해 외부 자극을 섬세하게 감지 분석할 수 있는 기술을 개발시키고, 최종적으로는 각 층에서 나오는 신호를 비교 분석해 다양한 물리량에 대한 정보를 추출하고 이 정보를 바탕으로 기계학습 과정을 거쳐 각 신호에 대한 외력 구별 인식 알고리즘 연구를 진행할 계획이다. “다학제적 접근방법과 과제의 신선함 그리고 향후 실용화 등이 과제 선정의 원동력이 된 것 같습니다. 본 연구가 성공적으로 진행된다면 터치스크린, 웨어러블 디바이스, 스마트 자동차, 로보틱스와 같은 다양한 전자기기 인터페이스 분야의 핵심 기술이 될 것으로 생각합니다” 이밖에도 그는 구조물 연구도 진행하고 있는데, 물성이 강화된 복합체를 개발해 전기차 프레임이나 배터리 커버 등에 적용될 수 있는 성과를 기대하고 있다. 훨씬 가볍고 물성이 강한 복합체는 미래 전기차의 효율을 높이는 데 큰 도움이 될 것으로 보여, 현대차 등 글로벌 자동차 업체들에 관심을 받을 것으로 예상한다.

“경제기사 챙겨보며 연구주제들의 상용화를 미리 생각합니다”
뉴스 경제면을 유심히 챙겨본다는 정창윤 교수는 기업들의 행보에 관심이 많다. 특히 선진적인 행보를 보이는 대기업들의 동향은 그의 연구주제 선정에 큰 감흥을 준다. “엔지니어로서 실용화 연구를 추구하다 보니 생긴 습관이에요. 제 연구가 기업에 도움이 돼서 제품화까지 이뤄질 수 있는 연구를 계속하고 싶습니다. 그래서 항상 기술의 트렌드를 끊임없이 고민하고 기업뉴스를 빠짐없이 챙깁니다” 젊은 교수인 만큼 학생들과의 소통도 자유로운데, 그는 지도교수님의 영향을 많이 받았다며, 스승에게 감사를 표시했다. “제 지도교수님이 울산과학기술원에 박영빈 교수님이신 데요, 새로운 분야에 도전해보겠다는 저를 적극 지지하고 같이 연구 고민도 많이 해주시고 연구에 관련된 모든 필요한 것들을 아낌없이 지원해주셨어요. 그 결과 다양한 학문을 접하며 융합과제를 할 수 있었습니다. 정말 감사드려요” 신진연구자의 패기가 느껴지는 획기적인 연구주제를 이끌어가는 정창윤 교수는 기계공학자라는 자부심이 대단했다. 기계공학자이기에 할 수 있는 차별화된 연구주제로 그만의 연구스토리를 만들어가길 기대해본다.
 

[이슈메이커=임성희 기자]


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