손가락보다 뛰어난 인지 감각 갖춘 ‘전자피부’ 개발

포항공대-울산대 연구팀, 로봇 손에 붙여 접촉 물질·질감 구별…국제학술지 게재

물체 종류를 구분할 수 있을 정도로 손보다 뛰어난 감각을 지닌 전자 피부가 개발됐다.

포항공대(포스텍)는 23일 화학공학과 조길원 교수, 이기원 박사 연구팀이 울산대 화학과 이승구 교수와 공동 연구를 통해 사람 손가락 감각을 모사한 ‘인공 전자 피부’ 개발에 성공했다고 밝혔다.

지금까지 개발된 다감각 센서는 단일 감각 민감도를 높이거나 물체 재질 정보만 알아낼 수 있을 뿐 물체 종류를 구별하기는 어려웠다.

연구팀은 사람 피부 지문을 구조적으로 모사해 표면에 미세 주름을 지닌 얇은 고분자 탄성체 박막을 만들고 그 속에 은나노와이어와 산화아연 나노와이어를 분산시켜 높은 신축성을 지닌 다감각 인공 전자 피부를 만들었다.

개발된 센서 소자는 압력, 인장, 진동 등 자극에 따라 각각 다른 종류 전기적 작동 원리를 선택적으로 작용해 외부 자극을 구별한다.

또 물체를 문지르면서 발생하는 복합적 전기 신호를 분석해 접촉하는 물체 종류와 재질을 동시에 구분한다.

연구팀은 개발한 인공 전자 피부를 로봇 손에 붙여 접촉하는 천연소재, 세라믹, 금속, 합성 고분자 등 물질을 구별할 수 있다는 사실을 확인했다.

거칠거나 끈적하거나 딱딱하다는 물체 질감도 구별할 수 있음을 밝혀냈다.

연구팀은 인지 정확도 면에서 사람 피부 감각보다 뛰어나다고 밝혔다.

이번 연구 성과는 재료과학분야 국제학술지인 ‘어드밴스트 사이언스’ 최신호에 실렸다.

조길원 포항공대 교수는 “개발한 인공 전자 피부는 가상현실(VR)과 증강현실(AR)의 휴먼-머신 인터페이스 등 다양한 분야에 두루 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

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