서울대학교는 고승환 기계공학부 교수 연구팀이 다양한 환경에서 은폐가 가능한 인공 카멜래온 스킨을 개발했다고 18일 밝혔다.

연구팀은 "카멜레온, 문어와 같이 자연계에 존재하는 은폐 기술을 군사용 뿐만 아니라 최근 급부상하고 있는 웨어러블 디바이스, 소프트 로봇 등의 다양한 형태의 응용으로 많은 연구가 수행되고 있다"며 "기존의 인공 은폐 소자는 다양한 색을 구현하는 수준이었으며, 색이 변하는 개별 소자를 배열해 패턴을 구현했기에 단위 소자의 크기보다 작은 패턴이 필요한 실제 자연 환경에서는 소자의 은폐 효율이 상당히 낮아지는 단점을 가지고 있었다"고 설명했다.

이어 "실질적인 은폐 기술로의 적용을 위해선 실시간으로 주변 환경을 감지해 은폐하는 기술이 필요하지만, 소자 구현의 한계성과 시스템의 복잡성으로 인해 아직까지 이런 능동적 은폐 기술은 구현되지 못하고 있었다"고 연구 배경을 밝혔다.

연구팀은 폴리머 필름과 온도 감응형 액정 잉크, 수직 적층된 다양한 패턴을 가진 은나노 와이어 히터를 기반으로 한 능동형 인공은폐소자를 개발했다. 로봇이나 피부에 부착하기 쉽고 기계적인 변형에도 소자의 특성이 유지되는 새로운 웨어러블 은폐소자이다. 이번 연구 성과는 인공 은폐소자의 상용 가능성을 앞당긴 것으로 평가된다.

적용된 온도 감응형 액정 잉크는 온도에 따라 RGB(빨강, 초록, 파랑)를 나타낼 수 있는 소재로 정밀 제어된 은나노 와이어 히터의 열 자극에 의해 다양한 색을 구현할 수 있다. 또한 연구팀은 기계적 변형에도 그 전기적 특성이 유지되는 은나노와이어 네트워크 전극의 특성을 응용해 고(高)내구성 웨어러블 소자를 만드는데 성공했다.

아울러 다양한 주변환경을 스스로 감지하는 시스템과 정교하고 빠른 컨트롤이 가능한 제어 시스템으로 실시간으로 능동적인 은폐가 가능하게 했다. 패턴이 수직 적층된 얇은 필름 형태의 웨어러블 카멜레온 스킨 소자에 간단한 센싱 시스템과 제어 로직을 추가해 시스템을 단순화할 수 있었다고 한다.

또한 연구팀은 은폐소자 개발에만 그치지 않고, 이를 응용해 다양한 색의 배경에서도 실시간 능동적으로 은폐가 가능한 카멜레온 로봇을 만들었다.

연구팀은 "이번 연구 성과는 군사용 외에도 건축, 예술 및 패션, 야외 활동을 위한 여러 소비재에서도 폭넓은 관심을 받고 있다"며 "본 연구를 통해 확보된 원천 기술은 관련 산업 분야에서 선두자로 자리매김하는데 큰 공헌을 할 것이라고 예상한다"고 밝혔다.

이번 연구 성과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 지난 10일 게재됐다.