로봇 손끝에 촉감 입혔다…“사람 촉각 인지 원리 모방”

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.