사람 피부처럼 다양한 촉각 동시에 느끼는 시스템 개발

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 촉각 정보가 필요한 고가 로봇이나 웨어러블 기기 등에 사람의 피부처럼 여러 감각을 동시에 느낄 수 있는 촉각 감지 시스템이 개발됐다.

한국기계연구원은 나노융합장비연구부 임현의 연구부장팀이 사람의 피부처럼 실시간으로 촉각정보를 제공할 수 있는 실시간 다중 촉각 감지 시스템을 개발했다고 21일 밝혔다.

사람 피부에서 다양한 종류의 촉감을 감지해 뇌로 전달하는 원리를 모사한 이 다중 촉각 감지 시스템은 4개의 촉각센서와 신호처리, 전달, 분석을 담당하는 모듈로 구성돼 있다.

다양한 촉각과 표면의 질감을 식별하고 이를 통해 복잡한 동작을 구분할 수 있으며 특히 온열감, 표면 거칠기, 미끄럼 감지 등 사람의 피부와 같은 촉감을 느낄 수 있다.

연구팀은 이를 위해 3D 프린팅 기술로 구부러지기 쉬운 유연한 형태의 전극을 제작해 전자 모듈부의 FPCB(Flexible Printed Circuit Board·인쇄회로 기판)와 연결해 온도와 진동, 전단력, 수직 압력을 감지하는 4가지 촉각센서의 신호를 처리할 수 있도록 했다.
 
기존 연구에는 다양한 형태의 촉각을 감지키 위해서 여러 외부 측정기와 분석 장비를 사용했으나 부피가 크고 시스템 구성이 복잡해 착용형 기기나 로봇 등에 적용키 어려웠다.

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

연구 성과를 국제 저널인 'Soft Robotics(IF: 7.9)'에 지난 19일 발표됐다.(논문명:Human-Inspired Tactile Perception System for Real-Time and Multimodal Detection of Tactile Stimuli)

임현의 연구부장은 "실시간 다중 촉각 감지 시스템은 사람의 감각 시스템을 모사해 여러 감각을 동시에 느낄 수 있고 기존 센서의 복잡한 신호처리나 감지시스템으로 인해 나타나는 문제를 해결한 기술"이라며 "로봇이나 웨어러블 기기, 의수에 적용하면 제조업이나 환자재활운동 등에 활용할 수 있어 국민복지 향상 및 안전에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.


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