“피부 촉감을 기계가 이해하고 반응”
스마트폰, 웨어러블 기기 등 통합 가능

한국기술교육대는 컴퓨터공학부 김상연 교수 연구팀이 피부 촉감을 기계가 이해하고 반응하는 탄소섬유 센서를 개발했다고 10일 밝혔다.

이번 연구는 에너지 저장이나 촉매 분야에서 주목받아 온 탄소 천 소재를 사람과 기계가 감각으로 소통하는 전자 피부 인터페이스 핵심 재료로 전환했다는 점이 특징이다.

연구 핵심은 ‘촉각’이라는 감각을 중심에 둔 인터페이스를 위한 기초 기술이다. 기존 센서들은 딱딱하고 무겁거나 피부에 장시간 부착할 수 없는 물질이 많아 일상생활에서 연속적 측정이 어려웠다.

탄소 천(Carbon Cloth)을 기반으로 한 전기반응성 섬유는 고전도성, 기계적 내구성, 피부에 밀착되는 유연성 등을 모두 갖추고 있다.

이 전극은 사람의 땀·체액·체온 등 다양한 생리적 신호를 감지하고, 손끝 움직임, 접촉, 압력 등도 정밀하게 반응할 수 있다.

미래 ‘촉각 인터랙션’을 변화시킬 수 있는 이번 기초 기술은 뇌파나 신경전달 물질 같은 미세 신호를 읽어 감정 상태나 건강 이상을 즉시 감지한다.

손끝 부착된 센서로 사물 촉감을 인식하고 피드백을 줄 수 있는 햅틱(haptic) 기기로 확장할 수 있다.

연구책임자인 김상연 교수는 “기술을 만든 것이 아니라 감각을 연구했다”며 “이번에 개발한 유연한 탄소 섬유 기반 감지 소재는 인체 피부에 자연스럽게 밀착해, 촉각 정보를 정밀하게 감지하고 해석하는 데 최적화되어 있다”고 설명했다.

이번 연구결과는 10일 ‘Advanced Composites and Hybrid Materials’ SCI 저널(인용지수: 23.2)에 온라인 출판됐다.