새로운 연구: 인간형 로봇에 부착된 피부 유사 조직이 자가 치유와 감각 기능 향상

Seoul도쿄 대학의 연구진이 로봇 얼굴에 특수 피부 조직을 부착하는 방법을 개발했습니다. 이 획기적인 기술은 로봇이 더 자연스럽게 움직이고, 스스로 치유하며, 접촉이나 압력을 감지할 수 있게 하고, 외모적으로도 사람처럼 보이게 할 수 있습니다. 해당 연구는 생물학과 공학의 융합을 전문으로 하는 타케우치 쇼지 교수가 이끌었습니다.

팀은 인간 피부가 붙는 방식에서 아이디어를 얻었습니다. 그들은 로봇 얼굴에 특별한 V자형 절개를 만들어 피부층이 더 잘 붙도록 했습니다. 이 방법은 로봇 부품과 함께 피부가 찢어지거나 벗겨지지 않고 움직일 수 있게 합니다. 이전에 사용되던 작은 앵커나 후크 같은 방법은 손상을 일으키고 몇몇 표면에만 효과적이었습니다. 새로운 V자형 절개는 피부가 거의 모든 형태에 붙을 수 있게 합니다.

주요 장점들에는 다음과 같은 것들이 있습니다:

• 자체 복원 능력: 피부는 작은 상처를 스스로 회복할 수 있습니다.
• 내장된 감지 기능: 더 나은 환경 인식을 위해 신경과 센서를 추가할 수 있습니다.
• 향상된 상호작용 능력: 피부는 로봇이 인간의 표정을 흉내내는 것을 도와줍니다.

팀은 콜라겐으로 만든 특수 젤을 사용하여 접착력을 높였습니다. 콜라겐은 점성이 높고 작은 구멍에 넣기 어렵습니다. 이들은 콜라겐을 구멍 안으로 더 쉽게 이동시키고 피부를 표면에 부착하기 위해 플라즈마 처리를 활용했습니다.

타케우치의 연구소인 바이오하이브리드 시스템 연구실에서는 근육 조직으로 움직이는 소형 로봇, 3D 프린팅 고기, 그리고 스스로 치유할 수 있는 엔지니어드 피부를 개발했습니다. 타케우치는 피부에 대해 연구하는 동안, 피부와 로봇 부품이 더 잘 붙어야 한다는 점을 발견했습니다. 이 관찰을 통해 천공을 이용한 새로운 방법이 고안되었습니다.

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도전에도 불구하고, 살아있는 피부는 로봇에 새로운 능력을 제공합니다:

• 자가 치유: 화학 물질 기반의 재료와 달리 생물학적 피부는 인간의 피부처럼 스스로 치유됩니다.
• 증식: 세포는 합성 재료와 달리 성장하고 증식할 수 있습니다.

이 연구는 실제 환경에서 활용될 수 있습니다. 이를 통해 피부 노화 연구, 화장품 테스트, 수술 및 성형 수술 기법 개선에 도움을 줄 수 있습니다. 추가된 센서는 로봇이 주변 환경을 더 잘 이해하는 데도 기여할 수 있습니다.

움직임은 중요합니다. 향후 연구에서는 인간 같은 표정을 만들기 위해 고급 부품을 추가하는 것을 목표로 하고 있습니다. 주된 목표는 자가 치유 피부, 향상된 감지 능력, 그리고 인간과 비슷한 운동 능력을 가진 로봇을 개발하는 것입니다.

타케우치의 연구는 화장품 산업에 있어 매우 중요하며 성형외과 의사들의 훈련에 도움을 줄 수 있습니다. 또한, 인간 피부가 어떻게 반응하고 행동하는지에 대한 더 나은 모델을 제공함으로써 의학 연구를 향상시킬 수 있습니다.

생물학적 요소와 로봇 기술의 결합에서 이룬 진전은 의료 연구, 미용 제품, 로봇공학 등 다양한 분야에서 유용하게 활용될 전망이다.