촉감을 느끼는 접촉부위와 전자센서를 분리해 수중·고온 환경에서도 작동하는 센서 기술이 개발됐다. 촉각 센서를 다양한 극한 환경에서 활용할 수 있게 하는 기반 기술이 될 것으로 기대된다.
한국기계연구원(원장 박천홍)은 임현의 나노자연모사연구실장이 이끄는 연구팀이 김철기 대구경북과학기술원(DGIST) 교수팀과 함께 원격 촉각 센싱 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.
원격 촉각 센싱 기술은 접촉부, 공압튜브, 자기저항센서의 세 가지 요소로 구성된다. 실리콘으로 된 접촉부가 압력의 형태로 신호를 전달하면, 센서부의 자석이 움직여 전기신호화되는 원리다. 접촉부, 센서부가 멀리 떨어져 있는 원격방식이다. 사람의 손끝에서 뇌까지 촉감 신호가 전달되는 원리를 모사했다.
다양한 외부 소재를 활용할 수 있다는 것도 강점이다. 기존 센서는 외부 소재와 가까워 감지 정확도가 떨어졌다. 모든 소재는 외부의 자극과 접촉하면서 변형과 복원 과정을 겪는데, 이 과정에서 센서에 전달되는 신호를 왜곡한다. 반면에 연구팀이 개발한 센싱 기술을 적용하면, 접촉부와 외부소재는 촉각을 느끼고 전달하는 역할만 맡아 왜곡 폭이 줄어든다.
촉각 감지 정밀성도 뛰어나다. 실험결과 쌀 한톨의 무게인 0.03g의 압력변화도 감지하는 것으로 나타났다.
연구팀은 이번 기술 개발로 촉각 센서의 활용도와 성능을 한 층 높일 수 있는 기반이 마련됐다고 설명했다.
임현의 실장은 “이번 연구로 기존 유연소재를 이용한 촉각센서가 풀지 못한 문제를 해결했다”면서 “바이오닉 암이나 로봇에 적용하면 원전 사고 현장, 물 속 등 기존 전자센서가 작동하기 어려운 물 속, 원전 사고현장에서고 신뢰도 높은 촉감 정보를 얻을 수 있다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
