영화의 한 장면처럼 사람과 기계가 손끝으로 교감할 수 있는 기술이 개발됐다.
휴대폰·컴퓨터·리모컨 등에 촉각 소통기능을 부여해 사람의 의도와 상태를 기기가 인식하거나 촉각으로 반응하는 전자기기, 점자 디스플레이 개발에 기여할 전망이다.
조영호 KAIST 바이오 및 뇌공학과 교수와 윤세찬, 서대건 연구원은 손끝의 압력과 속도, 방향의 미세 변화를 인지해 사람의 의도를 파악하고 감촉을 전달할 수 있는 우표 크기 입·출력 기능을 갖춘 패드를 개발했다고 27일 밝혔다.
양방향 촉각교감패드는 손끝 압력과 움직이는 속도, 방향, 체온, 혈류량 등을 감지해 사람의 의도와 상태를 인식하거나 사람의 손끝에 점자와 패턴정보, 질감을 전달하는 양방향 전자소자다.
기존 촉각패드는 사람의 손끝 의도를 감지하는 촉각입력 기능과 손끝에 점자나 부호를 전달하는 촉각출력 기능이 분리돼 있어 동시교감을 실현할 수 없었다.
양방향 교감을 위해서는 손끝에 나타나는 의도와 상태 징후를 읽는 것 외에도 인간이 인식할 수 있는 문자, 부호, 감촉의 특징을 파악할 수 있는 인지감응 기술을 확보해야 한다.
조 교수 연구팀은 패드와 전극 간 미세한 전하량 변화를 측정해 손끝의 수평방향 움직임(250㎛)으로 나타나는 상하좌우 방향지시와 수직방향 누름(40㎛)에 의한 선택의도를 민감하게 감지한다. 이와 반대로 촉각패드에 장착된 미세 구동기 떨림을 이용해 인간에게 인식률 90% 이상의 점자를 전달하거나 마찰력에 따른 질감변화를 이용해 비단과 사포 같은 감촉을 전달한다. 이런 출력기능을 점자에 적용하면 점자 요철을 만드는 핀이 떨리도록 진동을 더함으로써 점자 인식률을 30% 이상 향상시킬 수 있다.
연구팀은 지난해 손끝 혈류량 측정을 이용해 인간의 더위와 추위를 인지할 수 있는 소자도 개발했다. 조 교수는 “인간과 기계가 서로 인지적 교감을 이룰 수 있는 감응기술을 개발해 인간과 기계가 서로 인지, 교감해 소통할 수 있게 하는 것이 꿈”이라고 밝혔다.
홍기범기자 kbhong@etnews.com
