미국 미네소타대 연구팀이 3D 프린터로 ‘광 수용체’를 쌓아올려 반구 모양의 ‘인공 눈’을 제작했다. 연구팀의 성과는 미래에 시각 장애인에게 시력을 제공하거나 비장애인에게 더 높은 시력을 제공할 수 있는 ‘생체공학 안구’를 만드는 기반 기술이 될 것으로 기대된다.

재료과학 분야 국제학술지 어드밴스트 머티리얼스에 논문을 제출한 미네소타대 기계공학과 마이클 맥알파인 교수는 “인공 눈은 공상과학 소설에 나오는 상상으로 여겨져왔다. 하지만 연구팀은 복합물질 3D 프린터로 상상을 현실로 끌어당겼다”고 말했다.

연구팀은 우선 유리로 된 반구 모양의 돔을 만들어 굽은 표면에 전자장치를 부착하는 일부터 시작했다. 주문 제작한 3D 프린터로 은 입자 잉크를 표면에 도포했는데, 분산된 잉크는 곡면을 따라 흘러내리지 않고 그 자리에 고정됐다. 다음 반도체 고분자 물질을 사용해 광다이오드를 프린트했다. 이 광다이오드가 빛을 전자신호로 바꾼다. 모든 작업에 들어간 시간은 한시간 남짓이다.

맥알파인은 “제대로 작동하는 전자제품을 3D 프린트하는 일은 아직 멀었다. 하지만 연구팀이 3D 프린터로 제작한 반도체는 미세 반도체 공정을 통해 제작한 반도체와 견줘 효율성에서 필적할 수 있음을 보여주고 있다. 게다가 연구팀 3D 프린터는 곡면에 반도체를 프린트하지만 기존 반도체 공정은 이를 할 수 없다”고 말했다.

맥알파인 연구팀은 몇년 전에도 ‘인공 귀’를 제작해 국제적 주목을 받은 적이 있다. 이후 연구팀은 외과 수술을 위한 인공 조직이나 ’인공 피부’로 사용할 수 있는 전자섬유, 척수 손상을 입은 사람들이 일부 기능을 되찾는 데 도움을 주는 세포나 스캐포드(틀)를 제작했다.

맥알파인이 인공 눈을 제작한 것은 다소 개인적인 연유가 있다. 그의 어머니는 한쪽 눈 시력을 잃었는데 맥알파인한테 언제 인공눈을 만들어줄 거냐고 물었다는 것이다.

연구팀의 다음 목표는 좀더 효율이 높은 인공 눈 프로토타입을 만드는 것이다. 궁극적으로 실제 눈에 이식할 수 있는 유연한 반구 모양 물질에 광 수용체를 프린트하는 방법을 찾아내야 한다.