서울대학교 응용물리연구소

연구활동

[염승목, 백인근학생, 박건식교수]그립 동작에서 지문의 역할 규명(PNAS 논문게재)

2020-12-21l 조회수 708

본 연구는 지문이 그립(grip)을 어떻게 향상시키는 가에 대한 근거를 제시합니다. 영장류에서 지문이 진화한 이유와 그립을 돕는 지문의 역할은 이제까지 잘 이해되지 않았었다. 손가락과 발가락의 끝은 평평한 피부보다 땀샘의 밀도가 훨씬 더 높으며 지문 융기(fingerprint ridge) 아래의 땀샘은 온도 변화보다 감정 상태와 불안에 반응하여 지문 융기가 수분과 상호 작용하여 피부와 그립 표면 사이의 마찰을 조절하게 된다. 연구팀은 다양한 분광 및 단층 이미징 기술을 사용하여 유리 표면과 접촉하는 손가락 끝의 수분 거동을 특성화했습니다. 초기에 건조한 손가락 끝의 경우 땀 분비로 인해 피부가 가소화(plasticization)되고 마찰이 증가하여 지문 융기와 표면이 충분히 밀착되어 땀샘이 효과적으로 차단됩니다. 반면 초기에 젖은 손가락 끝의 경우 지문 고랑(furrow)은 모세관 증발을 통해 과도한 수분의 제거가 용이해지게 된다. 따라서 손가락 끝이 처음에 젖었는지 건조되었는지에 관계없이 손가락 끝의 수분량은 항상 손가락과 유리 사이의 최대 마찰에 해당하는 동일한 값을 가지게 됩니다. 본 연구의 기본 메커니즘에 대한 이해는 손가락 패드(pad)가 닿게 되는 편평한 스크린(flat screen)등 거의 모든 접촉(ubiquitous contact)의 응용에 중요하며 특히 개선된 촉각 센서와 햅틱(haptic) 피드백 시스템의 개발에 도움이 될 수 있다.

Authors: Seoung-Mok Yum*, In-Keun Baek*, Dongpyo Hong, Juhan Kim, Kyunghoon Jung, Seontae Kim, Kihoon Eom, Jeongmin Jang, Seonmyeong Kim, Matlabjon Sattorov, Min-Geol Lee, Sungwan Kim, Michael J. Adams, and Gun-Sik Park

Journal: PNAS December 15, 2020 117 (50) 31665-31673

 

Link: https://doi.org/10.1073/pnas.2001055117

**Nature Review Physics 가 본 논문을 Research Highlight로 인용하였다.

(https://www.nature.com/articles/s42254-020-00271-5)

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