지난해 12월 세계 과학계를 흥분시키는 '사건'이 발생했다. 의수(義手)를 사용하는 사람들의 손에 씌워, 진짜 피부처럼 촉감을 느낄 수 있는 '스마트피부'가 국내 연구진에 의해 개발된 것이다. 국제학술지인 는 지난해 12월 9일 자에서 서울대 화학생물공학부 김대형 교수팀이 압력·온도·습도는 물론 힘에 의한 피부 변형까지 감지하는 '스마트 인공피부'를 개발했다고 전했다. 연구진은 의수에 씌워진 스마트피부 안에 한 겹의 투명한 초박형 실리콘 나노리본을 심어 여러 가지 기능의 센서 역할을 할 수 있도록 했다. 여기에는 압력센서·온도어레이(Array·집합체)·습도센서·전기저항히터 등이 포함돼 있다. 연구진은 "피부에 다양한 감각이 입력되더라도 이를 느끼고 작동할 수 있는 능력을 갖추게 됐다. 이는 스마트 의수에도 향상된 기능과 높은 성능을 제공하게 된다"며 "이 신축성 있는 센서와 액추에이터(Actuator·작동기)로 이뤄진 인공피부는 열 같은 외부자극을 받았을 때 아주 작은 부분까지 열을 감지하는 피부 감각을 가진다"고 설명했다. 약물 투입량 조절하는 패치형 나노전자소자도 개발 김 교수팀은 지난해 3월에도 패치처럼 피부에 붙여 파킨슨병 등 운동장애를 실시간으로 관찰하고 약물 투입량까지 조절할 수 있는 착용형(웨어러블) 나노전자소자(사진)를 개발해 주목받았다. 나노전자소자는 피부와 비슷하게 25%가량 늘어나 손목 부위에 붙여도 움직이는 데 큰 불편이 없다. 연구팀은 반도체를 만들 듯 기판 위에 나노전자소자를 배열하고, 이를 유연한 패치에 인쇄하는 방식으로 나노전자소자를 제작했다. 이 장치 안에는 나노박막(薄膜) 센서, 메모리소자, 치료용 약물, 히터 등 다양한 전자소자를 담았다. 센서가 운동장애 패턴을 상시 측정하면 메모리소자에 측정 결과가 저장된다. 히터는 이 정보를 바탕으로 내려진 진단 결과에 따라 피부에 투여하는 약물의 양을 온도로 조절한다. 연구팀은 이 장치를 파킨슨병·수전증·간질 등 데이터를 정확히 측정해 실시간으로 진단해야 하는 운동장애 치료에 활용할 수 있다고 설명했다. 김 교수는 "기존 반도체 공정을 변형한 것이어서 대량생산이 가능해 의료산업이나 전자산업 등에 다양하게 활용할 수 있다"고 설명했다. 스마트피부와 패치형 나노전자소자를 개발하기 전부터 김 교수는 이미 세계가 주목한 과학자였다. 그는 2011년 미국 매사추세츠공과대학(MIT)이 발간하는 잡지 가 뽑은 '세상을 바꿀 35명의 젊은 과학자(TR35)'에 선정됐다. TR35는 전 세계의 35세 이하 젊은 과학자 중 가장 혁신적인 성과를 낸 35명을 뜻한다. 2007년에는 페이스북의 창시자인 마크 주커버그가, 2008년엔 '그래핀'으로 지난해 노벨상을 수상한 콘스탄틴 노보셀로프가 선정된 바 있다. 김 교수는 2008년 함돈희 하버드대 교수에 이어 한국인으로는 두 번째로 선정되는 영예를 안았다. 김 교수는 심장이나 뇌에서 발생하는 신호를 보다 정확하게 측정할 수 있게 신체 기관의 굴곡에 맞춰 부착하는 신호측정 장비를 개발한 성과를 인정받았다. 김 교수는 '홍진기 창조인상' 수상소감에서 "세상에는 많은 환자와 장애인이 있고, 그 곁에서 힘들어하는 가족이 있다"며 "특히 경제적으로 어려워 제대로 치료받지 못하는 분들을 위해, 공학기술을 활용한 새로운 개념의 의료기기를 개발하는 게 비전이자 목표"라고 말했다.
작년 12월 9일 자 국제 학술지를 통해 의수 안에 초박형 실리콘 나노리본을 적용한 '스마트 인공피부'를 발표한 서울대 화학생물공학부 김대형 교수는 "새로운 개념의 의료기기를 개발하는 게 비전이자 목표"라는 내용을 앞서 홍진기 창조인상'에 수상소감에서 발표한 바 있다.