중앙대, 피부 모방 자외선 차단 반도체 시스템 개발

[이데일리 신하영 기자] 중앙대 연구진이 인체 피부를 모방, 자율 구동 방식으로 자외선을 차단하는 반도체 시스템을 개발했다. 향후 웨어러블 디바이스와 헬스케어, 우주 탐사 등의 분야에 적용 가능한 기술로 평가된다.

왼쪽부터 연구책임자인 박성규 교수, 제1저자인 이종민 박사(사진=중앙대 제공)

중앙대는 박성규 전자전기공학부 겸 지능형반도체공학과 교수팀이 이러한 연구 성과를 얻었다고 9일 밝혔다. 이번 연구에는 성균관대·국립순천대 연구팀이 참여했다. 연구 결과는 저명 국제학술지(Science Advances) 10월 4일자로 게재됐다.

연구팀은 자연의 방어 메커니즘 중 하나인 멜라닌 생성 과정에 주목했다. 피부가 자외선에 노출됐을 때 자율적으로 감지, 반응하는 시스템을 만들기 위해서다.

연구팀은 UVA(315~700nm) 영역의 자외선을 최대 97%까지 차단할 수 있는 투명하고 유연한 금속 산화물 기반 광전자 회로를 활용했다. 그 결과 축적된 자외선 노출 정보를 저장하고 자율적으로 자외선 차단을 조절하는 뉴로모픽 전자 피부를 개발하는 데 성공했다. 단순 자외선 차단을 넘어 자외선 노출의 강도·시간에 따라 반응 속도를 조절하는 방어 시스템도 구현해 냈다.

중앙대는 “이번 연구의 특징은 생체 모방형 접근 방식을 통해 자율적으로 자외선을 감지하고 인식한 후 차단하는 뉴로모픽 광전자 시스템이 구현됐다는 데 있다”고 설명했다. 유해한 외부 환경을 자동 인식하고 반응, 차단하는 기술을 개발했다는 얘기다.

박성규 교수는 “이번 연구는 기존 뉴로모픽 전자소자와 차별화된 새로운 기술을 제시했다는 점에서 큰 의미를 지닌다. 뉴로모픽 회로를 통한 자율적인 자외선 차단 기능을 모노리식 설계를 통해 실현했다. 웨어러블 디바이스, 의료용 헬스케어 장치, 우주 탐사 등 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 할 수 있는 기술”이라고 말했다.