사람의 피부에 붙이면 그 사람이 받는 스트레스의 정도를 파악하는 전자기기, 이른바 ‘전자피부’가 국내에서 개발되었다.

최근 조영호 한국과학기술원(KAIST) 바이오 및 뇌공학과 교수팀이 개발한 것. 이 전자기기는 부착된 사람의 맥박(심장이 뛰면서 심장에서 흘러나오는 피가 얇은 피부에 분포된 동맥의 벽에 닿아서 생기는 주기적인 파동)과 체온 등을 감지하는 센서가 얇은 막에 콕콕 박힌 형태.

막의 두께가 아주 얇아서 이것을 피부에 붙여도 이질감(성질이 서로 달라 낯설거나 잘 맞지 않는 느낌)이 전혀 들지 않아 ‘전자피부’라는 이름이 붙여졌다.

전자피부는 구체적으로 어떤 원리로 작동할까? 실제 생활에 어떻게 쓰일까?

몸의 변화 실시간 감지

미국 1센트 동전 크기만 한 전자피부

사람은 스트레스를 받으면 ‘코르티솔’이라는 호르몬이 몸속에서 나온다.

코르티솔은 스트레스에 대항해 몸 전체적으로 “에너지를 공급하라”는 신호를 간, 근육, 지방세포 등에 전달한다. 이 신호를 전달받은 지방세포는 지방산을 공급하고, 근육세포는 단백질을 분해해 에너지를 만들며, 간에서는 글리코겐을 합성해 에너지를 필요로 하는 세포에 공급하다. 이 과정에서 몸 전체의 신경계가 활발히 움직이며 맥박과 호흡은 빨라지고 근육이 긴장되며 체온이 올라간다.

전자피부 속 센서는 이런 변화를 실시간으로 감지해 현재 스트레스가 어느 정도인지를 미루어 짐작한다.

조 교수는 “신체 변화가 너무 크게 나타나거나 자주 일어날 경우, 당사자에게 ‘현재 스트레스를 지나치게 받고 있으니 휴식을 취하라’는 경보를 울리게 하는 시스템을 현재 개발하고 있다”면서 “이 시스템이 완성되면 전자피부에 붙일 예정”이라고 말했다.

전자피부는 오랜 시간 비행기를 몰아야 하는 비행기 조종사나, 긴 시간 동안의 훈련으로 건강이 염려되는 군인과 같이 극심한 스트레스를 받을 우려가 큰 사람들이 자신의 몸 상태를 실시간으로 점검하는 데 큰 도움이 될 것으로 보인다.

털 바짝 서면 ‘소름’

소름이 돋았을 때 바짝 선 털(왼쪽) 사람의 피부에 부착된 ‘전자피부’. KAIST 제공

전자피부는 스트레스뿐 아니라 사람이 공포를 느끼거나 격한 감동을 받을 때 돋는 소름(살갗이 오그라들며 겉에 좁쌀 같은 것이 도돌도돌하게 돋는 것)의 정도도 확인할 수 있다.

사람은 감정에 큰 변화가 생기면 몸속 교감신경(심장을 강하고 빠르게 수축하게 해 혈관이 오그라들고 동공이 커지는 등의 작용을 나타내는 신경)이 흥분되며 ‘아드레날린’이라는 호르몬이 마구 나온다.

이때 혈관이 오그라들며 지름 2mm, 높이 0.2mm의 원뿔처럼 생긴 입모근(털이 박힌 부분에 붙은 작은 근육)이 움직여 털이 바짝 서게 된다.

바짝 선 털이 전자피부 속 센서에 닿으면 센서는 ‘소름이 돋았다’고 인지하는 것. 몇 개의 털이 얼마나 오랫동안 바짝 섰는지에 따라 그 사람이 느낀 감정 변화의 정도를 짐작할 수 있다.

이처럼 소름의 정도를 파악하는 전자피부는 영화, 음악 등 대중문화 분야에서 유용하게 쓰일 것으로 보인다. 예를 들어 새로 만든 공포영화를 극장용으로 편집하기 전에 전자피부를 부착한 사람들에게 보여준다. 영화의 어느 장면에서 가장 많은 사람의 소름이 돋았는지를 파악하면 그 장면을 중심으로 편집할 수 있게 된다.

▶공혜림 기자 hlgong37@donga.com