[대학저널 신영경 기자] KAIST(총장 신성철) 바이오·뇌공학과 조영호 교수 연구팀이 피부의 경도를 근거로 인간의 열적 쾌적감을 예측할 수 있는 지표를 발굴했다.
윤성현, 심재경 연구원의 주도로 개발한 이번 연구는 네이처 자매지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 8월 13일자 온라인 판에 게재됐다.
동일한 온도와 습도에서도 사람마다 느끼는 더위와 추위, 즉 열적 쾌적감이 다르다. 일반적으로 더위를 느끼는 상황에서 피부 온도와 땀 발생량이 올라가고 반대로 추위를 느끼면 피부 온도와 땀 발생량이 감소한다.
연구팀은 지난 2월 피부 온도와 땀 발생률의 두 가지 지표를 통해 인간의 열적 쾌적감을 측정할 수 있는 기기를 개발했다. 여기에 이어 연구팀은 인간의 피부 경도(硬度)를 추가적인 지표로 활용할 수 있음을 처음으로 발견했다.
추위나 더위를 느낄 때 모근에 붙어있는 아주 작은 근육인 입모근(立毛筋)이 수축되거나 이완된다. 우리가 추위를 느낄 때 흔히 ‘소름이 돋는다’고 말하는 신체 반응도 입모근이 수축해 피부가 단단해지며 발생한다. 반대로 더위를 느낄 때 모공에서 땀이 나는 반응도 입모근이 이완되면서 발생하는 현상이다.
연구팀은 입모근에 의해 피부의 경도가 변한다는 점을 착안해 피부 경도를 인간 열적 쾌적감의 새로운 지표로 제안했다.
조 교수 연구팀은 피부 온도와 땀 발생률이라는 기존의 지표에 더해 피부 경도를 추가하면 쾌적감 판단 신뢰도가 23.5% 향상하는 것을 피험자 실험을 통해 입증했다.
피부 경도를 측정할 수 있는 센서를 개발한 연구팀은 이를 자동차, 실내 등에 적용해 개인별 맞춤형 냉·난방기를 개발할 예정이다.
조 교수는 “새로 발굴한 지표인 피부 경도를 도입해 인간의 개인별 체질, 기후 환경과 무관하게 실제 느끼는 열적 쾌적감 예측의 신뢰도를 높여 개인별 맞춤형 냉·난방기 개발에 힘쓸 예정”이라며 “신체적 건강 상태 뿐 아니라 정신적 건강과 감정 상태의 교감을 통해 인간과 기계 간 정서적 교감도 이룰 수 있을 것이다”라고 말했다.
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업을 통해 수행됐다.
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