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젖은 손이나 마른 손이나 잘 잡는다

최종수정 2020.12.05 08:00 기사입력 2020.12.05 08:00

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수분 여부에 상관 없이 최대 마찰력 확보
지문의 숨겨진 역할 규명

현대차, 스마트 지문인증 출입 시동 시스템 개발/ 기사와는 무관

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우리가 물건을 움켜쥘 때, 젖은 손과 마른 손 중 어떤 손이 더 잘 잡을 수 있을까?

박건식 서울대학교 교수의 연구팀은 같은대학 김성완 의과대 교수, 마이클 J. 아담스 영국 버밍햄대학 교수, 이민걸 연세대 교수와 함께 이 질문에 대한 답을 찾아, 미국 국립과학원회보에 연구 결과를 최근 실었다고 5일 밝혔다.


젖은 손, 마른 손 모두 '최대 마찰력' 확보
손가락 끝에 지문이 수분의 여부와 관계없이 마찰을 극대화하는 최적 수분량을 유지하도록 역할을 한다는 것을 나타내는 그래프.

손가락 끝에 지문이 수분의 여부와 관계없이 마찰을 극대화하는 최적 수분량을 유지하도록 역할을 한다는 것을 나타내는 그래프.


연구팀은 펨토초 레이저 기반 편광 조정 가능한 테라헤르츠파 분광기, 적외선을 이용하는 OCT, MHz 파를 이용한 수분측정기를 이용해 손가락 끝의 지문을 살폈다. 수분 조건을 달리한 상황에서 유리 표면과 접촉하는 지문을 관찰한 것이다.

이 결과 손가락 끝은 젖어 있든, 말라 있든 간에 최대 마찰력을 확보하는 것으로 나타났다. 건조한 손가락의 경우 손가락 끝에서 땀이 분비돼 피부에 가소성이 증가했다. 이어 손가락 끝의 마찰력이 증가해 지문 융기와 표면이 충분히 밀착됐고, 이로 인해 땀샘이 효과적으로 차단됐다.


반면, 젖은 손가락의 경우 지문 고랑에서 모세관 증발이 일어나면서 과도한 수분이 제거됐다. 연구팀은 "손가락 끝이 처음에 젖었는지 건조됐는지에 관계없이 수분량은 항상 손가락과 물건 사이에 최대 마찰에 해당하는 값을 가지게 됐다"고 설명했다.


터치 스크린 등에 이용 가능
시간에 따라 초기의 수분이 사라지는 것을 IR OCT로 관찰함

시간에 따라 초기의 수분이 사라지는 것을 IR OCT로 관찰함


연구팀은 "그간 밝혀져 있지 않던 지문의 역할을 밝힌 연구"라며 "영장류가 손바닥과 발바닥에 표피 융기(지문)을 진화시켰으며, 지문이 있는 부위에 더 큰 땀샘 밀도를 갖도록 했는지에 대한 답을 제시하는 연구"라고 설명했다.

이어 "이같은 기본 메커니즘에 대한 이해는 손가락 패드의 평면 스크린과의 접촉 즉, 유비쿼터스 접촉에 대한 응용에서 중요한 역할을 하게 될 것이고 햅틱 피드백 성능 향상에 기여할 것"이라고 기대했다.




황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr

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