인공피부로 표면 거칠기 감지…직물 종류 99% 정확도로 구별

↑ 대구경북과학기술원(DGIST)와 성균관대 공동 연구진이 개발한 인공피부 촉각센서 구조(왼쪽). 마찰전기 발생 원리를 이용해 감지되는 압력과 진동, 거칠기를 전기신호(오른쪽)로 변환해 감지한다. [자료 제공 = 대구경북과학기술원]

국내 연구진이 인간 피부와 유사하게 압력과 진동, 거칠기를 모두 감지할 수 있는 인공피부 촉각센서를 개발했다. 직물의 표면 거칠기를 감지해 서로 다른 소재를 정확하게 구분할 수 있어 기존 인공피부에 비해 민감도가 크게 향상됐다는 평가를 받고 있다.
최창순 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지융합연구부 선임연구원 연구진은 천성우 성균관대 박사후연구원과 공동으로 유연한 형태의 복합 감지 인공피부 촉각센서를 개발했다고 25일 밝혔다. 특히 이 센서는 물체 표면의 거칠기를 감지해 12종의 서로 다른 소재로 이뤄진 직물을 99% 이상 정확도로 구별해내는 것으로 나타났다. 연구 결과는 국제학술지 '나노 레터스' 4월 26일자 온라인판에 게재됐다.
연구진의 인공피부 촉각센서는 압력과 진동, 거칠기를 동시에 감지할 수 있다. 인간의 감각 수용체 중 압력을 감지하는 저속응답(SA) 수용체와 진동과 거칠기를 감지하는 고속응답(FA) 수용체를 모두 모사한 결과다. 특히 물체끼리 접촉할 때 발생하는 마찰전기 원리를 응용해 촉각으로 전해지는 거칠기를 전기에너지 신호로 변환하는 방식을 자체 개발해 도입했다.
센서 표면에는 사람의 지문을 모사한 마이크로 패턴을 구현했다. 그 결과 인공피부 촉각센서는 12종의 직물 거칠기를 99% 이상의 정확도로 구분해낼 수 있었다.
최 연구원은 "과학소설(SF) 영화 '레디 플레이어 원'에서처럼 촉각 센서가 탑재된 수트를 입고 가상현실(VR)을 체험하며 피부로 다양한 촉각을 감지하는 일이 현실화 될 것"이라며 "향후 사람의 피부를 대체할 수 있는 인공 피부가 개발된다면 마비 환자들이 감각을 되찾는 일도 가능할 것으로 보인다"고 밝혔다.
[송경은 기자]