15m 밖에서도 금속 표면 손끝에서 느낀다 - 동아사이언스

ETRI 텔레햅틱 기술 개발

먼 거리에서 촉감을 센서로 인지하면 이를 구동기에 전달해 사람이 멀리서도 촉감을 느낄수 있도록 하는 텔레햅틱 기술이 개발됐다. 한국전자통신연구원 제공

15m 떨어진 곳에서도 원격으로 물체를 만져보고 거칠기까지 거의 비슷하게 느껴볼 수 있는 촉감 기술이 개발됐다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 텔레햅틱 기술을 이용해 15m 떨어진 거리에서도 금속이나 플라스틱, 고무 등 다양한 촉감과 질감을 느끼는 기술 개발에 성공했다고 22일 밝혔다. 텔레햅틱은 원격이나 가상현실에서 촉각을 사용자에게 전달하고 교감하는 ‘햅틱’을 구현하는 기술이다.

원격으로 사물의 모양과 거칠기를 느끼려면 센서와 구동기, 통신, 구동용 드라이버 등 다양한 기술이 필요하다. 센서가 촉각정보를 수집하면 통신을 통해 구동기에 전달한다. 데이터 신호 전달에 지연이 거의 없어야 실시간으로 감각을 느낄 수 있다. 구동기는 수집된 정보를 동일한 감각으로 복제해 재현해낸다.

연구팀은 머리카락의 약 3분의 1 두께인 30마이크로미터(㎛·100만 분의 1m) 두께의 압전복합체 센서를 만들었다. 이를 유연한 기판 위에 인쇄하고 13채널로 분할해 패터닝했다. 여기서 받은 감각을 전달하는 구동기는 1mm 크기의 다양한 구동기를 모아 배열해 센서가 수집한 데이터를 그대로 재현하도록 했다. 센서에서 두드리거나 누르고, 거칠기, 마찰 등의 정보를 받으면 구동기가 이를 진동으로 재현한다.

연구팀은 실험실에서 블루투스 통신을 이용해 촉감을 전달한 결과 15m 거리에서 얻은 신호와 재현한 신호가 약 97% 일치했다고 설명했다. 데이터 신호 전달과정에서 지연이 거의 없어 실시간으로 감각을 느낄 수 있다. 연구팀은 ETRI라는 글자를 모스 부호로 전달해 원격으로 메시지를 보내는 데도 성공했다.

연구팀은 한국에 있는 애완견을 미국에서 쓰다듬으면 털의 부드러움까지 느낄 수 있는 텔레햅틱 기술 개발에 도전한다고 밝혔다. 김혜진 ETRI 지능형센서연구실장은 “가상 혹은 증강현실용 텔레햅틱 기술은 매장을 방문하지 않고도 제품 질감을 느낄 수 있다”며 “자동차나 장애인 재활, 메타버스 등에 활용할 수 있도록 기술고도화에 노력하겠다”고 말했다.

양태헌 한국교통대 교수와 김진용 텍사스주립대 교수 등과 공동연구로 진행된 연구결과는 지난달 3일 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스’에 발표됐다.

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