기계연, 실시간 다중 촉각 감지 시스템 개발

[충청뉴스 이성현 기자] 한국기계연구원은 나노융합장비연구부 임현의 연구부장 연구팀이 사람의 피부처럼 실시간으로 촉각 정보를 제공하는 실시간 다중 촉각 감지 시스템을 개발하고, 관련 연구성과를 유수의 저널인 'Soft Robotics'에 발표했다고 21일 밝혔다.

사람의 피부에서 다양한 종류의 촉감을 감지해 뇌로 전달하는 원리를 모사한 다중 촉각 감지 시스템은 4개의 촉각센서와 신호처리, 전달, 분석을 담당하는 모듈로 구성돼 있으며, 다양한 촉각과 표면의 질감을 식별하고 이를 바탕으로 복잡한 동작을 구분할 수 있다. 이 시스템을 통해 온열감, 표면 거칠기, 미끄럼 감지 등 사람의 피부와 같은 촉감을 느낄 수 있다.

촉각 감지 시스템은 3D 프린팅 기술을 이용해 구부러지기 쉬운 유연한 형태의 전극을 만들어 전자 모듈부의 FPCB와 연결해 온도와 진동, 전단력, 수직 압력을 감지하는 4가지 촉각센서의 신호처리를 손쉽게 전달할 수 있다.

기존 연구에는 다양한 형태의 촉각을 감지하기 위해서 여러 외부 측정기와 분석 장비를 사용했으나, 부피가 크고 시스템 구성이 복잡해 착용형 기기나 로봇 등에 적용하기 어려웠다.

반면 이번에 개발된 시스템은 4개의 촉각센서를 얇게 겹겹이 수직으로 쌓아놓고 해당 신호를 변환과 전달, 분석하는 모듈 정보를 동시에 받을 수 있도록 개발되어, 가볍고 단순한 형태로 실제 로봇이나 착용형 기기에 적용할 수 있다.

임현의 연구부장은 “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 재활 운동 등에 활용할 수 있어 국민의 복지 향상과 안전에 기여할 수 있을 것"이라고 설명했다.