작은 피부형 센서 패치 하나를 손목에 붙이는 것만으로 손 전체 움직임을 정밀하게 측정할 수 있는 기술이 개발됐다. 고도의 센서·딥러닝 기술을 활용한 결과다. 다양한 인간-기계 상호작용 분야에 새로운 전기를 마련했다.

한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)은 조성호 전산학부 교수팀이 고승환 서울대 기계공학과 교수팀과 협력 연구를 진행, 유연 피부형 센서를 개발했다고 20일 밝혔다.

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<딥러닝된 피부형 센서 구성. 은 나노 입자를 레이저로 소결해 민감 측정이 가능한 크랙형상을 만들어 냈다.>

기술 핵심은 인체 움직임으로 발생하는 신호를 피부 부착 센서로 정밀 측정하고, 이를 딥러닝 기술로 분리·분석하는 것이다.

이 센서는 나노입자 균열인 '크랙'을 활용한 것이 특징이다. 크랙은 인체 움직임으로 발생하는데, 어떤 움직임을 취하느냐에 따라 크기나 모양이 달라진다. 이를 측정하면 측정 부위가 멀리 떨어져 있어도 인체 움직임을 민감하게 파악할 수 있다.

연구팀은 여기에 딥러닝 기술을 더했다. 센서 신호를 분석, 손목에 부착한 센서 하나로 손가락 전체 관절의 움직임을 측정할 수 있다.

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<조성호 KAIST 교수>

'전이학습'을 활용해 편의성도 높였다. 기본적인 모델을 미리 구현한 후 사용자별 움직임 결과를 매칭하는 개념이다. 짧은 '보정작업'을 거치면 바로 활용 가능하다.

이 기술은 웨어러블 장비를 비롯해 인간과 기계를 연결하는 다양한 분야에 활용할 수 있다. 가상현실(VR)이나 증강현실(AR), 웨어러블 로봇 '엑소 스켈레톤'에도 적용 가능하다.

연구팀은 이 기술을 손뿐만이 아니라 전신에 적용하는 연구도 추진할 계획이다. 여러 가지 방안을 염두에 두고 상용화도 준비한다.

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<고승환 서울대 교수>

조성호 교수는 “딥러닝 기술을 활용해 더욱 효과적으로 사람의 실시간 정보를 획득하는 방법을 제시했다”며 “웨어러블 증강현실 기술 보편화 시대를 앞당길 것”이라고 말했다.

고승환 교수는 “고 민감 피부형 센서와 딥러닝 기술의 효과적 결합은 새로운 입력 시스템으로 활용될 것”이라 기대했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com