마치 사람 피부처럼 여러 촉각을 동시에 느낄 수 있는 촉각 감지 시스템이 세계 최초로 개발됐다. 제조업 공정 자동화 시스템과 일상생활 속 로봇, 맞춤형 의수 등에 활용될 전망이다.
과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원(원장 류석현)은 임현의 나노융합장비연구부장팀이 사람 피부처럼 촉각 정보를 제공하는 실시간 다중 촉각 감지 시스템을 개발하고, 관련 연구성과를 소프트 로보틱스에 발표했다고 21일 전했다.
사람 피부에서 다양한 종류의 촉감을 감지해 뇌로 전달하는 원리를 모사했다. 4개 촉각센서와 신호처리·전달·분석 담당 모듈로 구성됐으며, 다양한 촉각과 표면 질감을 식별하고 이를 바탕으로 복잡한 동작을 구분할 수 있다. 온열감, 표면 거칠기, 미끄럼 감지 등 촉감을 느낄 수 있다.
촉각 감지 시스템은 3D 프린팅 기술로 유연한 전극을 만들어 전자 모듈부 FPCB(유연 소재로 제작한 인쇄회로 기판)와 연결했다. 온도와 진동·전단력·수직 압력을 감지하는 4가지 촉각센서 신호처리를 손쉽게 전달할 수 있다.
기존 연구에는 다양한 촉각을 감지하기 위해 여러 외부 측정기와 분석 장비를 사용했으나, 부피가 크고 시스템 구성이 복잡해 착용형 기기·로봇 등에 적용하기 어려웠다.
이번 개발 시스템은 4개 촉각센서를 얇게 겹겹이 수직으로 쌓아놓고 해당 신호의 변환과 전달, 분석하는 모듈 정보를 동시에 받을 수 있도록 개발됐다. 가볍고 단순한 형태로 실제 로봇이나 착용형 기기에 적용할 수 있다.
임현의 부장은 “실시간 다중 촉각 감지 시스템은 사람의 감각 시스템을 모사해 여러 감각을 동시에 느낄 수 있고, 기존 센서의 복잡한 신호처리나 감지 시스템으로 인해 나타나는 문제를 해결한 기술”이라며 “로봇이나 웨어러블 기기, 의수에 적용하면 제조업이나 환자 재활운동 등에 활용할 수 있어 국민 복지향상과 안전에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 지원 '바이오닉암메카트로닉스 융합연구사업' 및 기계연 기본사업 '나노기반 옴니텍스(Omni-TEX) 제조 기술 개발' 과제 지원으로 수행됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
