원격 촉각 센싱 시스템 접촉 부를 손가락 끝에 부착하고 야구공을 들어보니 촉각 입력 신호가 출력되고 있다. 오른쪽은 공압튜브가 연결된 센싱부 모습 (한국기계연구원)
원격 촉각 센싱 시스템 접촉 부를 손가락 끝에 부착하고 야구공을 들어보니 촉각 입력 신호가 출력되고 있다. 오른쪽은 공압튜브가 연결된 센싱부 모습이다. (사진=한국기계연구원)

한국기계연구원은 임현의 나노자연모사연구실장 연구팀과 대구경북과학기술원(DGIST) 김철기 교수 연구팀이 ‘자기 시냅스가 결합한 원격 촉각 센싱기술’을 개발했다고 21일 밝혔다.

연구팀에 따르면 이 기술은 사람 손끝에서 뇌까지 중추신경계를 따라 촉감이 전해지는 원리를 모방했다. 로봇 손가락 끝에 실리콘으로 된 접촉부를 만들고 공기압력 튜브로 센서와 연결한 것이다.

이를 테면, 접촉부에 촉각 신호가 입력되면 얇은 공기압력 튜브로 압력이 전달돼 센서 부 자석을 움직이고, 세기의 변화를 자기저항센서가 감지해 전기신호로 출력하는 원리다.

또 이 기술은 접촉부와 센서 부 사이가 물리적으로 떨어져 있는 원격 방식으로, 접촉부에 사용된 유연 소재 점탄성과 무관하게 안정적인 측정 결과를 얻는다.

특히, 접촉부에 피부와 유사한 부드러운 소재를 써도 그 성질과 관계없이 정확한 값을 반복적으로 얻어낼 수 있다.

또한 실험을 통해 쌀 한 톨 무게 수준(0.03g)의 압력변화까지 얻을 수 있음을 확인했다.

기존에 있었던 센서기술 한계도 극복했다. 습기와 열기 등 외부 환경 변화에 취약했던 전자센서 부분이 접촉부와 분리됨에 따라 물속이나 고온 환경에도 센서가 작동했다.

임현의 기계연 나노자연모사연구실장은 “기존 유연 소재 활용 촉각센서에서 발생할 수 있는 문제를 해결했다”며 “원전 사고 현장 같이 기존 전자센서가 작동하기 어려운 극한 환경에서도 신뢰도 높은 촉감 정보를 확보할 수 있을 것이다”라고 밝혔다.

 

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