김종백 교수는 연세대학교 기계공학과 소속으로, 유기준 교수팀과 함께 고내구성 초박막형 전자 피부를 세계 최초로 개발했습니다. 이 연구는 소재 및 전기전자 분야에서 오랜 난제로 여겨졌던 문제를 해결한 것으로 평가받고 있습니다. 개발된 전자 피부는 신축성 있는 전자소자를 기반으로 하며, 계산공학 기법을 활용하여 고성능 촉각 인터페이스를 구현했습니다.
기존 촉각 인터페이스는 높은 해상도를 위해 복잡한 다채널 어레이 구조를 사용했으나, 이는 배선이 많아 물리적 변형에 취약하고 제작 공정이 복잡하다는 단점이 있었습니다. 반면 김종백 교수팀이 개발한 전자 피부는 센서 영역이 균일한 전도성 실리콘으로 구성되고 배선이 외곽에만 위치하여, 일부 손상이 발생해도 정상적으로 작동하는 높은 내구성을 자랑합니다. 또한, 내부 전류 흐름을 분석하여 임피던스 분포를 정확히 파악할 수 있습니다.
연구팀은 다중벽 탄소나노튜브를 정밀하게 패터닝하고 실리콘 네트워크와 연결하여 전체 두께 50μm에 불과한 초박막형 전자 피부를 제작했습니다. 이 기술은 외곽 전극을 통해 전류를 주입하고 전기 임피던스 단층 촬영(EIT) 기술로 내부 전도성 변화를 실시간 모니터링합니다. 이는 실제 인간 피부와 유사한 전자 피부를 구현한 융합 연구의 성과로, 향후 딥러닝 및 AI 기술과 결합하여 가상현실 및 증강현실 등 다양한 응용 분야에 기여할 것으로 기대됩니다.