센서 기술의 발전, 전자코
오감을 감지하는 기술 센서 기술
센서 기술은 인간의 오감을 감지하는 기술이라 할 수 있다.
현재까지 사람의 오감 중 청각, 시각, 촉각은 구현되었지만, 후각, 미각을 감지하는 센서 기술은 개발되지 않았다. 후각은 청각, 시각과 달리 사람마다 느끼는 정도가 달라 디지털하기 어려웠다. 그러나 최근 사람의 뇌와 신경구조를 모방하는 기술이 고도화되면서 후각을 감지하고 사람처럼 냄새를 맡는 '전자코' 개발도 빨라지고 있다.
전자코는 유해가스 검출, 식품 검사 등 다양한 영역에 활용될 수 있다. 후각 감지 기능을 사람과 비슷한 수준으로 구현하는 것을 넘어 암, 치매, 파킨슨병 등 난치성 질환을 조기에 진단하는 연구도 상당 수준에 도달하고 있다.
ㅇ 전자코로 암, 파킨슨병 진단
최근 전자코는 사람의 후각과 비슷한 수준으로까지 개발되고 있다. 미국 구글리서치 브레인팀, 후각 기술 AI 스타트업 오스모로 이뤄진 공동 연구팀은 지난 23년 8월 '화합물 분자 구조에 따라 50만 가지 서로 다른 냄새를 분별할 수 있는 AI 프로그램을 개발했다'고 국제 학술지 '사이언스'에 발표했다. 연구진은 물질의 성질에 따라 냄새를 나타낸 후각 지도를 제작한 뒤 머신러닝(기계학습)을 통해 후각 예측 AI 프로그램인 '스니퍼'를 훈련시켰다.
스니퍼는 인간과 비교 실험에서 높은 후각 능력을 증명했다. 15명의 피실험자에게 323개의 서로 다른 냄새를 맡게 한 뒤 스니퍼가 평가한 값과 비교해 보니 절반 이상의 사례에서 스니퍼의 값이 더 정확했다. 주택, 공장에서 사람에게 피해를 줄 수 있는 유해 가스를 조기에 감지하는 기술도 나왔다. 한국과학기술원(KIST)는 지난달 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈'에 사람의 뇌, 신경세포를 모방한 뉴로모픽 반도체 기술을 활용해 사람처럼 유해 가스 유출을 감지할 수 있는 전자 소재를 개발했다'고 발표 했다. 연구진은 92.75%의 정확도로 가스 누출을 감지하는 데 성공했다.
후각을 감지하는 기술은 의학 분야에서도 적용되고 있다. 사람의 호흡 성분 변화를 감지해 질병에 걸렸는지를 가려내는 것이다. 중국 저장대의 연구팀은 파킨슨병 환자에서 나오는 휘발성 화학 물질을 감지해 손발이 떨리는 증상이 나타나기 전에 조기 진단할 수 있는 AI 후각 시스템을 개발했다고 국제 학술지 'ACS 오메가'에 발표했다.
ㅇ 썩은 육류 판별
전자코는 산업 현장에서 활용도가 높을 전망이다. 한국생명공학연구원에서는 22년도에 육류의 신선도를 확인할 수 있는 휴대용 전자코를 개발했다. 고기가 상하면 표면에 있는 단백질이 변형되며 카다베린, 푸트레신이라는 화합물이 발생하는데 이를 감지하는 것이다.
식품 회사에는 냄새를 전문적으로 맡는 검사 직원의 후각 능력을 키워주는 기기도 등장했다. 일본 전자 기업 소니는 23년도에 사람의 후각 능력을 점검하고 능력을 유지할 수 있는 기기를 출시했다. 앱과 연동한 기기를 통해 딸기, 포도, 버터 등 40가지의 식품 냄새를 맡으면서 후각을 기를 수 있다. 예를 들어 맥주 공장에서는 효모를 발효시키면 여러 아로마 성분이 만들어지는데 사람이 이 냄새를 맡아 맥주가 잘 만들어졌는지를 확인한다. 이때 검사 직원이 작업 전에 기준이 되는 아로마 향을 맡 난 뒤 검사에 투입하면 보다 검사 정확도를 높일 수 있다. 소니는 '특정 신경 질환이 있으면 후각 능력이 가장 먼저 떨어져 냄새를 구분하지 못하는 점을 활용해 치매 진단 기기로 발전시킬 계획'이라고 했다.
[출처 : 조선일보, https://www.chosun.com/economy/science/2023/10/19/A5XW46KB3RGXTJVTX3M4HYRKZU/]
