수술 로봇이나 작은 의료기기가 사람 몸속에서 움직일 때 가장 어려운 점 중 하나는 '손끝 감각'이 없다는 점이에요.
카메라로 내부를 볼 수는 있지만, 실제로 얼마나 눌렀는지나 어느 방향으로 힘이 가해졌는지는 정확히 알기 어렵기 때문이죠.
그런데 최근 중국 상하이교통대 연구팀이 쌀알 크기의 초소형 센서를 개발했어요.
이 센서는 단순히 압력만 측정하는 것이 아니라 힘과 비틀림, 압력이 가해지는 방향까지 동시에 감지할 수 있답니다.
센서 크기는 약 1.7mm 정도인데요. 작은 쌀알 한 톨 정도 크기라서 매우 좁은 공간에서도 사용할 수 있어요.
연구팀은 이 기술이 미래의 수술 로봇이나 정밀 의료기기에 활용될 수 있을 것으로 보고 있어요.
흥미로운 점은 이 센서가 전기 대신 '빛'을 이용한다는 점이에요.
보통 센서는 전자 부품과 복잡한 배선을 사용하지만, 이번 장치는 광섬유와 빛의 변화를 이용해 힘을 감지해요.
원리는 생각보다 재미있어요.
센서 끝부분에는 말랑한 재질이 붙어 있는데요. 이 부분이 물체에 닿으면 아주 미세하게 눌리거나 휘어지게 된답니다. 그러면 내부에서 움직이던 빛의 모양도 함께 달라지죠.
연구팀은 이렇게 변한 빛의 패턴을 카메라로 분석해 어느 방향에서 얼마나 힘이 가해졌는지 계산할 수 있도록 만들었어요.
로봇이 그저 “무언가 닿았다” 정도만 아는 것이 아니라, 얼마나 세게 눌렀는지와 어느 방향으로 비틀렸는지까지 파악할 수 있게 되는 셈이랍니다.
연구팀은 성능 검증도 진행했는데요. 젤라틴 속에 단단한 공 모양 구조물을 숨겨 종양처럼 만든 뒤 센서를 이용해 위치를 찾는 실험을 진행했어요.
그 결과 센서는 내부의 단단한 구조를 구분하고 위치까지 찾아낼 수 있었다고 해요.
이 기술이 발전하면 수술 로봇이 사람 조직을 너무 강하게 누르기 전에 위험을 감지하거나, 아주 좁은 공간에서도 더 안전하게 움직일 수 있게 될 가능성이 있다고 해요.
특히 눈 수술처럼 매우 정밀한 의료 분야에서 큰 도움이 될 수 있다는 기대도 나오고 있어요.
연구팀은 앞으로 센서를 더 안정적으로 제작하고 실제 의료·산업용 로봇에 연결하는 연구를 이어갈 계획이랍니다.
