인공 피부로 되찾은 젊음 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (267)

무더운 여름 강한 햇볕으로 그을린 피부를 회복하기도 전에 환절기로 인해 푸석해지니 걱정이 쌓여가는데요. 특히 나이가 들어가면서 어쩔 수 없이 찾아오는 노화에 한숨만 나옵니다.

이런 걱정을 한방에 날려줄 인공 피부 개발이 한창입니다. 오늘은 우리의 젊음을 되찾아줄 인공 피부에 관해서 이야기해 보겠습니다.

◆인공 피부

나이가 들면 당연하게 받아들여야 하는 것 중 하나는 바로 주름입니다. 주름이 생기는 것을 조금이라도 늦추기 위해 웃음도 참아보고, 운동도 하고, 각종 개선 화장품도 사용해보지만, 시간이 지나면 어쩔 수 없어 어느 순간 그냥 받아들이게 됩니다.

인공 막을 사용한 왼쪽과 사용하지 않은 오른쪽. 출처=http://www.self.com

앞서 미국 매사추세츠공대(MIT)와 하버드대 공동 연구팀이 피부 주름을 팽팽하게 펴주는 투명한 인공 막을 개발하였습니다.

국제 학술지 네이처 머티리얼즈(Nature Materials) 온라인판에 ‘제2의 피부’라고 소개된 이 인공 막은 강한 탄성을 이용해 피부의 주름을 당겨주는 역할을 합니다.

사용방법은 생각보다 아주 간단한데요. 주름진 피부 위에 크림처럼 발라주면 됩니다. 피부와 크림이 반응을 일으켜 2~3분 내 얇은 막을 형성하면서 주름을 팽팽하게 당겨줍니다.

탄성이 좋은 인공 막. 출처=BBC(www.bbc.com)

인공 막은 실리콘과 산소 원자로 이어진 고분자 물질인 실록산으로 만들어졌습니다. 실록산은 투명하면서도 피부처럼 부드럽고 강한 탄성을 가지고 있습니다.

일반적으로 실제 피부는 180%까지 늘어나는데, 인공 막은 250%까지 됩니다. 실제 이 인공 막을 발랐을 때 24시간 동안 주름 개선 효과가 유지되었습니다. 이제 개발 초기 단계라고 생각했을 때 앞으로 더 발전된다면 피부병과 성형문제 등을 해결할 수 있을 것으로 기대됩니다.

◆전자 피부

전자 피부. 출처=http://www.damngeeky.com

제2의 피부라고 불리는 인공 막이 미용을 위한 것이라면 좀 더 실질적인 도움을 주는 전자 피부가 있습니다. 전자 피부는 인공 막처럼 단순히 주름을 펴주는 것이 아니라, 피부암처럼 피부병으로 고통받는 이들이 쓸 수 있도록 진짜에 가깝게 고안됐습니다.

과거 김도환 숭실대 유기 신소재 파이버 공학과 교수는 촉각은 물론이고 온도와 습도 그리고 유해 화학물질까지 구분할 수 있는 전자 피부를 세계 최초로 개발하였는데요.

탄소나노튜브 개념도. 출처=http://www.metalworkingworldmagazine.com

연구진은 물체가 전기를 저장하는 능력을 활용해 압력은 물론이고 온도와 습도 그리고 유기용매를 구분할 수 있게 만들었습니다.

전기를 잘 흘려보내고 탄성이 좋은 탄소나노튜브로 필름을 만든 뒤 섬유 형태로 뽑아내 엮은 것인데요. 그 위에 투명한 고무 재질 소재를 붙여 머리카락 3배 정도로 미세한 얇은 전자 피부를 완성했습니다.

전자 피부는 아주 작은 압력도 느낄 수 있으며, 미세한 온도 변화 및 낮은 수준의 습도 변화까지 감지할 수 있어 실제처럼 사용할 수 있습니다.

또한 꿈의 신소재로 불리는 그래핀의 전기적인 특성을 이용해 질병을 진단할 수 있는 센서도 개발이 되었는데요.

특정 질병의 발생 여부 및 진행 정도를 측정할 수 있는 바이오마커를 잡아내는 항체를 그래핀 표면에 붙여 센서 형태로 제작하였습니다.

이 센서는 다양한 질병에 적용할 수 있으며, 이를 통해 지금까지 관리하기 어려웠던 다양한 질병을 관리할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

◆듀오스킨

피부에 붙이는 듀오스킨. 출처=http://duoskin.media.mit.edu

전자 피부는 미용·의학뿐만 아니라 정보기술(IT) 업계에서도 활발하게 활용되고 있습니다.

웨어러블 장비라고 하면 보통 안경과 시계, 옷처럼 우리 몸에 입고, 차는 정도라고 여길지 모르지만, 전자 피부의 등장으로 이제 웨어러블 기계를 몸에 부착하는 시대가 왔습니다.

MIT와 마이크로소프트사가 공동 개발한 전자 피부인 듀오스킨은 피부에 부착한 문신을 통해 스마트 기기를 제어할 수 있는데요.

금속 재질의 문신을 피부에 부착해 다양한 스마트 기기를 제어할 수 있는 기술입니다.

스마트 기기를 조정할 수 있는 듀오스킨. 출처=http://fossbytes.com

피부에 문신을 부착하고 터치나 슬라이드를 통해 원하는 스마트 기기를 조정할 수 있습니다. 또한 문신을 통해 피부를 디스플레이로 전환할 수 있으며, 데이터를 저장하고 이를 다른 기기와 연결하여 확인할 수도 있습니다.

지금은 단순한 작업만 할 수 있지만, 사용자가 원하는 다양한 패턴으로 제작될 수 있습니다. 아울러 정보를 저장할 수 있다는 큰 장점으로 연구팀이 지속적인 연구를 이어가고 있어 웨어러블 기기의 새로운 대안으로 주목받고 있습니다.

인공 피부는 앞에서 살펴본 것처럼 주름을 제거하는 미용에서부터 웨어러블 기계까지 다양한 형태로 제작될 수 있습니다. 물론 아직은 상용화되지 않았지만, 지속적인 연구를 통해 제품으로 출시된다면 우리의 생활을 획기적으로 바꿔놓을 것으로 예상되고 있어 더욱 기대됩니다.

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