서울대, 거미줄 모사 생분해성 압력센서로 로봇손 제어

서울대학교 공과대학은 재료공학부 이태우 교수팀이 거미줄의 다층 섬유·메시·코어-쉘 구조를 모사한 생분해성 유연 압력센서를 개발했다고 2026년 7월 8일 발표했다. 중국 전자과기대학교 다이 징 방문연구원과 서울대 김관녕 연구원이 참여한 논문은 7월 4일 네이처 커뮤니케이션즈에 공개됐다. 연구 대상은 치료제가 아니라 압력 신호를 전기 신호로 바꾸는 웨어러블 센서다.

연구팀은 생분해성 폴리젖산(PLA)을 구리 메시 위에서 전기방사해 섬유 골격을 만들고, 탄소 잉크와 은 나노와이어를 코팅해 전도성 네트워크를 형성했다. 압력이 가해지면 전도성 입자와 나노와이어의 접촉 면적이 늘어 전자 이동 경로가 형성된다. 거미줄처럼 압력을 전달하면서 충격을 분산하는 다중스케일 구조로 민감도와 기계적 안정성의 상충을 줄이려는 설계다.

논문 초록이 보고한 성능은 민감도 39.85kPa⁻¹, 응답시간 42ms, 6천회가 넘는 하중 반복에서의 내구성이다. 이 수치는 연구팀이 제작한 센서와 논문 실험 조건에서 나온 결과다. 상용 웨어러블 기기의 수명이나 모든 압력 범위에서 같은 성능을 보장하는 값은 아니며, 서울대 발표문은 압력 구간과 표본 수, 독립 재현 결과를 따로 제시하지 않았다.

연구진은 센서를 손목과 목 등에 부착해 맥박, 호흡, 발성, 관절 움직임을 측정하고, 압력 신호를 신경망으로 분석해 생체 상태를 분류했다. 손가락 센서를 로봇손 제어 장치와 연결한 실험에서는 굽힘 각도와 압력 세기를 쥐는 힘과 각도 제어 신호로 변환했다. 다만 공개 초록과 서울대 기사에는 분류 정확도의 원수치, 학습·검증 데이터 규모, 참가자 수가 없어 ‘높은 정확도’를 정량 성과로 쓰기 어렵다.

서울대는 파킨슨병 환자의 미세운동 재활, 지능형 의수, 웨어러블 헬스케어와 인간-기계 인터페이스를 잠재 응용처로 제시했다. 이번 연구에서 확인된 것은 생체신호 측정과 로봇손 제어 시연까지다. 파킨슨병 환자를 대상으로 한 임상시험, 재활 효과 비교, 장기 피부 부착 안전성, 의료기기 승인이나 실제 환자용 제품 개발 완료를 발표한 것은 아니다.

자료: STORIUM 정리

논문은 오픈액세스로 공개돼 초록의 정량 성능과 DOI를 확인할 수 있고, 서울대 공식 기사에서는 소재·제작법과 응용 실험, 연구진 사진을 확인할 수 있다. 후속 검증에서는 실제 분해 조건과 기간, 은 나노와이어·탄소 잉크를 포함한 전체 소자의 폐기 영향, 반복 사용 뒤 성능 변화, 다양한 사용자에서의 신경망 일반화 성능을 살펴봐야 한다. 친환경성과 의료 활용 가능성은 이 조건들이 확인돼야 상용 단계로 평가할 수 있다.

출처: 서울대학교 공식 발표 (2026-07-08)

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