한양대, IBS 등 공동연구팀 건강관리, 의료 분야까지 다양한 활용 기대

한양대가 IBS·연세대·KAIST와 함께 하이힐 압력부터 미세한 세포 움직임까지 감지하는  3D 촉각 인식장치를 개발했다. 연구팀은 큰 힘부터 초미세 압력까지 넓은 스펙트럼의 힘 감지가 가능하여 기존 인식장치보다 정밀도를 100배 이상 높일 수 있다고 설명했다. 

이번 연구는 압력에 따라 두께가 변하는 센서를 개발하여 센서 간 간섭 없이 조밀한 센서 배열에 성공했다. 연구팀은 사람 머리카락 단면(약 0.4㎟)보다 작은 면적에 가로 20줄, 세로 20줄의 정사각형 형태로 총 400개의 센서를 배열해 3D 촉각 인식장치를 개발하고 장치가 잘 작동하는지 실험을 진행했다. 몸무게 50㎏인 사람이 반지름 1㎝ 굽이 달린 구두를 신고 인식장치를 밟았을 때, 굽에 가해지는 압력의 면적과 세기가 인식장치에 실시간으로 표시됨을 확인했다. 실험 결과, 심장세포 하나가 박동할 때 압력은 구두를 신고 인식장치를 밟았을 때의 압력보다 약 1만 배 미세한 것으로 나타났다.

추가적으로 압력을 감지하면 스스로 빛을 내는 화학물질을 결합해 촉각 분포를 쉽게 관찰할 수 있도록 했다. 촉각을 시각화함으로써 촉각 인식장치에 대한 사용자 경험을 효과적으로 증대시켰다.

박장웅 연구위원은 "3D 촉각 인식장치는 전자기기 산업부터 건강관리 및 의료 분야까지 다양하게 활용될 것”이라며, “향후 심장박동 및 혈압 등을 모니터링 하는 장치를 개발하고 신체 정보를 데이터화해 AI 진단 등에 폭넓게 활용할 계획”이라고 덧붙였다.

이번 연구 결과는 국제학술지 「Nano Letters」에 1월 15일자 표지 논문으로 게재됐다.

촉감 인식장치로 하이힐 압력 감지. 초록색이 압력이 감지된 영역으로 색이 진할수록 센 압력을 나타낸다. (사진=IBS 제공)

 

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