이 연구결과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 나노과학 학술지 'ACS 나노(ACS NANO, 4월 13일자)' 온라인판에 게재됐다.

이 교수팀은 투명하고 부드러운 패치형 센서를 개발해 사람의 입 주변이나 이마, 눈 아래 등에 부착해 표정이 변할 때 근육 움직임을 측정해 웃거나 우는 감정을 구별하고 눈동자가 움직이는 방향까지 정확하게 읽어냈다.

연구진이 개발한 센서는 투명한 전도성 고분자 탄성체(PEDOT:PSS) 사이에 단일벽탄소나노튜브(SWCNT)를 배치한 샌드위치 구조물을 투명하고 신축성이 뛰어난 고분자(PDMS) 기판 위에 부착한 것이다.  

샌드위치 중간층의 단일벽탄소나노튜브는 전도성 고분자 탄성체와 서로 전기적으로 연결돼 있어 얼굴 표정이 변할 때 변형이 생기면 저항이 민감하게 바뀌는 압저항 성질을 갖게 된다.

감정이 변할 때 생기는 얼굴 근육의 움직임이 센서 내 전기 저항의 변화를 유발, 이에 따른 전류 흐름의 변화를 측정하면 감정 변화를 읽을 수 있다.

미국화학회는 이 연구에 대해 "(이 교수팀이) 사람들이 얼굴 표정을 읽어내는 것과 똑같은 일을 할 수 있는 매우 민감한 웨어러블 센서를 개발했다"며 "이 기술이 인간과 더욱 비슷한 로봇 개발에 기여할 것"이라고 평가했다.  

연구진은 앞으로 피부의 미세한 온도변화 등을 감지하는 다른 센서들과 접목해 더 세밀하고 다양한 감정을 모니터링하는 센서를 연구할 계획이다.

이 교수는 "피부에 부착하는 패치형 센서는 인간 감정을 읽어내는 로봇 등 인간과 교감할 수 있는 감성형 스마트 기기에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

그는 또 "이런 센서를 신호처리칩, 통신소자, 에너지 저장장치와 결합해 사물인터넷(IoT) 소자에 적용하면 루게릭병, 파킨슨병 등 신체 근육 퇴화로 얼굴 근육을 이용해 소통하는 환자들에게도 도움을 줄 수 있을 것"이라고 덧붙였다.  

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