“사람-기계 감각 주고받는다” 한기대 연구팀, 탄소 섬유 센서 개발

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“피부 촉감을 기계가 이해하고 반응”
스마트폰, 웨어러블 기기 등 통합 가능

한기대 김상연 교수 연구팀이 개발한 탄소섬유 센서 활용 이미지. 한기대 제공

한국기술교육대는 컴퓨터공학부 김상연 교수 연구팀이 피부 촉감을 기계가 이해하고 반응하는 탄소섬유 센서를 개발했다고 10일 밝혔다.

이번 연구는 에너지 저장이나 촉매 분야에서 주목받아 온 탄소 천 소재를 사람과 기계가 감각으로 소통하는 전자 피부 인터페이스 핵심 재료로 전환했다는 점이 특징이다.

연구 핵심은 ‘촉각’이라는 감각을 중심에 둔 인터페이스를 위한 기초 기술이다. 기존 센서들은 딱딱하고 무겁거나 피부에 장시간 부착할 수 없는 물질이 많아 일상생활에서 연속적 측정이 어려웠다.

탄소 천(Carbon Cloth)을 기반으로 한 전기반응성 섬유는 고전도성, 기계적 내구성, 피부에 밀착되는 유연성 등을 모두 갖추고 있다.

이 전극은 사람의 땀·체액·체온 등 다양한 생리적 신호를 감지하고, 손끝 움직임, 접촉, 압력 등도 정밀하게 반응할 수 있다.

미래 ‘촉각 인터랙션’을 변화시킬 수 있는 이번 기초 기술은 뇌파나 신경전달 물질 같은 미세 신호를 읽어 감정 상태나 건강 이상을 즉시 감지한다.

손끝 부착된 센서로 사물 촉감을 인식하고 피드백을 줄 수 있는 햅틱(haptic) 기기로 확장할 수 있다.

연구책임자인 김상연 교수는 “기술을 만든 것이 아니라 감각을 연구했다”며 “이번에 개발한 유연한 탄소 섬유 기반 감지 소재는 인체 피부에 자연스럽게 밀착해, 촉각 정보를 정밀하게 감지하고 해석하는 데 최적화되어 있다”고 설명했다.



이번 연구결과는 10일 ‘Advanced Composites and Hybrid Materials’ SCI 저널(인용지수: 23.2)에 온라인 출판됐다.

천안 이종익 기자