'페인티드 스킨' 악몽이 현실로? '사람의 피부'를 쓴 로봇이 셀(Cell) 잡지에 등장했다.

​손가락이 등을 부드럽게 그리고 천천히 따라가며 척추를 따라 올라가다가 천천히 멈추는 모습을 상상해 보세요...

약간 가려운 느낌이 들지만, 이때는 여전히 잠에서 완전히 깨지 않았습니다.

당신은 등 뒤에서 살짝 느껴지는 오한을 느끼며 졸린 듯 눈을 반쯤 떴습니다.

이른 아침, 옆에 누가 있는지 뒤돌아보니...

"***!"

소리 지르며 굴러가던 너 침대에서 기어나오더니 당신은 당신과 침대를 공유하는 사람이 로봇이라는 것을 알고 충격을 받았습니다!

당신은 이 로봇이 어떻게 인간처럼 당신을 만질 수 있는지 궁금해하며 의심합니다.

자세히 살펴보니 이 로봇은 실제로 사람의 피부 한 겹으로 싸여져 있습니다...

잠깐, 이게 뭐죠...

사람의 피부라고 하면 다소 호러와 관련이 있습니다.

사람의 피부로 시작하는 단어만 떠오르면 소설 십대죄에 나오는 '사람의 피부' 이야기뿐이에요.

처음 봤을 때가 중학생이었으니 어린시절의 그림자였던 기억이 나네요.

그래서 사람의 피부 손가락 이야기를 들었을 때 마음이 떨리지 않을 수 없었습니다.

최근 Cell의 하위 매거진 Matter에서 일본 과학자 그룹이 '피부'로 덮인 로봇 손가락을 선보였습니다. 이 "피부"는 인간의 피부와 매우 흡사한 느낌을 준다고 합니다.

다케우치 교수는 피부는 뉴런, 모낭, 손톱, 땀샘 등 기능이 부족하기 때문에 아직 완성되지 않았다고 겸손하게 말했습니다.

하지만 질감면에서는 실리콘보다 별반이 낫네요!

또한 이 "피부"에는 두 가지 매우 중요한 기능이 있습니다. 스스로 치유할 수 있고 방수 기능이 있습니다.

로봇에 부착된 "피부"가 일반 인간의 피부처럼 스스로 상처와 찰과상을 치료할 수 있다는 뜻입니다.

페이퍼 링크: https://www.cell.com/matter/pdfExtended/S2590-2385(22)00239-9

이제 여러분의 호기심을 만족시킬 시간입니다.

아래 사진을 봤을 때, 여러분의 첫 반응은 무엇인가요?

이제 이 손가락이 당신의 손가락이라고 상상해 보세요. 과학자들이 핀셋을 사용하여 조심스럽게 피부 표면을 조금 들어 올리고 있는 중입니다...

불편함을 느끼신다면 이 손가락이 있다는 의미입니다. 인간의 손가락을 생각하면 기분이 정말 좋아질 수 있습니다.

자세히 보면 핀셋으로 집은 부분이 아주 탄력있고 투명해서 마치 새우만두 껍질과도 같아요.

실용적인 부분에 있어서는 일단 사람의 피부를 벗겨서 금속에 묶을 수는 없으니 순전한 호러 이야기가 될 것 같아요.

제가 방금 말한 질감이 사람 피부에 가깝다는 말 기억하시나요?

이제 이유를 알려드리겠습니다.

이 제품은 실제 살아있는 인간 피부 세포로 만들어지기 때문입니다.

그런데 일본팀은 정말 '기둥산업'에 활용하는 것을 고려하지 않는 걸까요?

"인간 피부"로 덮인 로봇

다케우치 교수팀은 인간과 같은 피부를 만들기 위해 인간 진피를 구성하는 두 가지 핵심 성분인 콜라겐과 진피 섬유아세포를 사용했습니다.

그 중 콜라겐은 피부에 구조와 탄력을 주는 단백질이고, 진피 섬유아세포는 상처 회복에 역할을 합니다.

팀이 이 두 가지 성분을 함유한 용액에 로봇 손가락을 담그자 콜라겐과 섬유아세포의 혼합물이 기계 손가락 주위를 수축하고 단단히 감싸 피부의 첫 번째 층을 형성했습니다.

연구진은 피부의 두 번째 층을 만들 때 섬유아세포를 표피의 주요 세포 구성 요소이자 인간 표피 세포의 90%를 차지하는 각질 세포로 대체했습니다. 나중에 각질형성세포는 점차적으로 아래에 있는 섬유아세포 층에 부착됩니다.

이제 기계식 손가락의 피부가 준비됩니다.

다음 테스트에서 연구원들은 인공 "피부"가 탄력성이 매우 좋고 로봇 손가락이 움직일 때 늘어나거나 주름질 수 있음을 발견했습니다.

연구진은 한 단계 더 나아가 '피부'의 수분 거부 정도를 테스트했습니다.

방법도 매우 간단합니다. 폴리스티렌 폼 구슬을 손가락 앞에 놓고 튕겨 나가는지 확인하세요.

눈에 띄지 않는 구슬일 뿐이지만 촉촉한 표피를 위해서는 참으로 어려운 도전입니다.

일반적으로 폴리스티렌 비드는 로봇 표면에 쉽게 달라붙기 때문입니다.

그러나 이 경우에는 손가락이 성공적으로 구슬을 튕겨내어 피부가 우리 피부와 마찬가지로 물을 밀어내는 것을 확인했습니다.

반면, 다른 종류의 피부로 덮인 기구 손가락은 최선을 다했지만 몇 번의 튕기기 시도 끝에 결국 불쾌한 구슬이 손가락 끝에 끼었습니다.

마지막 테스트는 피부가 스스로 치유될 수 있는지 알아보는 것입니다.

연구원들은 먼저 메스를 사용해 로봇의 중간 관절에 작은 절개를 한 뒤, 실제 상처를 치료하는 일반적인 방법인 콜라겐 드레싱으로 붕대를 감았습니다.

페트리 접시에 담은 지 일주일 후, 콜라겐 붕대는 여러 번의 관절 움직임 후에도 피부로 변형되어 제자리에 남아 있었습니다.

일련의 수술 후 타케우치 교수도 "피부 조직과 로봇 표면의 밀착에 충격을 받았다"고 칭찬했습니다.

로봇 시뮬레이션? 매우 중요합니다

그런데 일본 과학자들은 왜 로봇의 손가락을 인간의 피부로 감싸는 걸까요?

정말... 유휴 상태인가요?

사실 로봇 전문가가 로봇을 점점 더 인간과 비슷하게 만드는 것은 매우 중요합니다. 그것은 그들의 주요 목표 중 하나라고 할 수도 있습니다.

모나쉬 대학의 인간-컴퓨터 상호작용 전문가인 니콜 로빈슨(Nicole Robinson)은 로봇에 인간의 특성을 부여하면 외모가 사람과 더 유사해 보일 뿐만 아니라 작업 완료 시 로봇의 안전성과 효율성도 향상된다고 말했습니다.

"로봇이 인간 세계와 효과적으로 상호 작용하는 것은 매우 중요합니다."

예를 들어, 인간과 같은 손을 가진 로봇은 잡는 작업을 더 잘 수행합니다.

이유는 사실 아주 간단합니다. 쥐는 것 자체는 인간이 하는 일이고, 물론 인간의 손과 닮을수록 좋다.

또 다른 이유는 로봇을 인간과 더 비슷하게 만들면 이러한 로봇을 사용하는 실제 사람들이 더 안전해지기 때문입니다.

로빈슨 교수는 "이렇게 하면 로봇이 우연히 사람에게 닿아도 큰 해를 끼치지 않을 것"이라고 말했습니다.

또한 '인간 피부'의 가장 흥미로운 부분은 로봇 이외의 분야에도 응용할 수 있다는 점입니다. 사실적인 보철물을 디자인하거나 화상 환자를 치료하는 등의 작업을 수행합니다.

로봇 전문가들이 휴머노이드 로봇을 위해 끊임없이 노력해 온 것은 위의 모든 이유 때문입니다.

작년에 Engineered Arts에서 개발한 이 로봇을 보세요. Ameca.

사실 표현이든 촉감이든 뭐든 다 과학자들의 노력이에요.

하지만 로봇 공학자에게 로봇을 위한 사실적인 "피부"를 만드는 것은 큰 도전입니다.

실리콘과 같은 부드러운 소재는 로봇의 움직임에 적응할 수 있을 만큼 강하고 유연하지만, 실수로 찢어지면 스스로 수리할 방법이 없습니다.

또한 로봇의 들쭉날쭉한 몸체에 장갑처럼 딱 맞는 평평한 실리콘 조각을 얻는 것도 어렵습니다.

다케우치 교수도 "실리콘 피부도 그렇게 진짜처럼 보이지는 않는다. 요즘 우리가 흔히 사용하는 실리콘 커버는 멀리서 보면, 사진이나 영상으로 보면 진짜처럼 보일 수도 있다. 하지만 실제로 가까이 다가가면 눈에 띌 것이다. 얼핏 보면 인공인걸 알 수 있죠.”

타케우치가 “저런 모양이 되려면 실리콘을 손질하려면 엄청난 솜씨를 가진 재단사가 필요할 텐데”라고 농담을 하더군요.

그럼 언제쯤 살 수 있나요?

모나쉬 대학의 로봇공학 전문가 Juxi Leitner는 현재의 인공 피부에는 피하 조직, 혈관 등 인간 피부의 구성 요소가 모두 포함되어 있지 않다고 말했습니다.

그러므로 이 피부는 필요한 영양분을 계속해서 공급받지 못하면 오래 살지 못할 것입니다.

그러나 감각 뉴런, 모낭, 손톱, 땀샘이 있는 로봇 피부를 만들기 위해 다케우치 교수팀은 로봇 피부에 '순환계'를 구축하는 방법에 대해 고민하기 시작했습니다.

분명히 단기적으로 우리는 길을 걸을 때 누가 로봇이고 누가 인간인지 구별하려고 애쓸 필요가 없습니다.

참고자료:

https://www.abc.net.au/news/science/2022-06-10/robotic-finger-wrapped-with-living-human-skin- by -scientists/101129954#:~:text=A%20team%20of%20researchers%20in,help%20of%20a%20collagen%20bandage.

https://www.cnet.com/science/biology / Scientists-craft-living-skin-for-robots-made-of-human-cells/

https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00239-9 ? _returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2590238522002399%3Fshowall%3Dtrue

위 내용은 '페인티드 스킨' 악몽이 현실로? '사람의 피부'를 쓴 로봇이 셀(Cell) 잡지에 등장했다.의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!