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.