‘웨어러블 PC’로 진화하는 전투복

美 육군·MIT 협업…디지털 섬유 개발

TIN뉴스 | 기사입력 2021/07/13 [11:54]

보병 전투 디지털화 및 네트워크화 첫 발

메모리 저장 및 온도측정·신체정보 데이터 수집

디지털 방식의 데이터 저장 및 처리 프로그래밍 가능

 

 

미 육군이 메사추세츠공과대학(이하 ‘MIT’)과 협업해 만든 디지털 섬유가 전투복을 웨어러블 컴퓨터로 변모시키고 있다. 앞으로 보병 전투는 좀 더 디지털화되고 네트워크화될 수 있는 첫 발을 뗀 셈이다.

 

MIT Institute for Soldier Nanotechnologies 연구팀은 프로그램 가능 섬유를 개발했다고 지난 6월 발표했다. 대표적인 특성은 메모리 저장과 온도 측정, 인공 신경망에 연결되어 착용자가 알지 못하고 있는 신체 정보까지 알려줄 수 있다는 점이다.

 

연구진은 “디지털 섬유를 이용해 인체가 보이는 여러 징후와 그 맥락을 알아내고, 이를 이용해 신체 능력 관찰, 질병의 조기 발견 및 치료에 사용할 수 있을 것”이라고 전망했다.

 

현재까지 대부분의 전자섬유는 아날로그 방식이다. 기존 전자섬유는 디지털 신호가 아닌 연속적인 전기신호를 전달하는 수준에 머물렀다. 그러나 개발된 디지털 섬유는 데이터 저장과 처리를 디지털 방식으로 해낸다. 기존 전자섬유의 데이터 취급을 한 차원 높인 것 뿐 아니라 프로그래밍도 가능하다는 것이 특징이다.

 

우선 수백 개의 미세 실리콘 디지털 칩을 연결해 만들어진 전구체로 만들어진다. 정밀 제어를 통해 수십 미터 간격의 실리콘 디지털 칩 간에도 연속적인 전기 연결이 가능한 섬유를 만들어 낼 수 있다. 가늘고 유연해 바늘구멍에도 꿰어질 정도의 사이즈다. 또한 직물로 만들 수 있고, 10회 이상 세택 후에도 성능이 유지된다.

 

 

무엇보다도 기존의 옷을 웨어러블 기기로 개량할 수 있다. 디지털 섬유는 말단에서 다른 말단으로 쉽게 통제가 가능하다. 특별한 디지털 어드레스(Digital address) 수단을 사용하면 개별 섬유들이 다른 섬유와는 상관없이 작동이 가능하다.

 

또한 동영상(767KB)와 오디오 파일(0.48MB)를 저장하고 재생할 수 있으며, 메모리는 전원 공급 없이도 2개월간 유지된다. 메모리는 자체 신경망에 연결할 수 있어 착용자의 피부 체온 등 신체 징후도 관찰·분석할 수 있어 호흡기나 심장질환 등 착용자의 건강 상태를 체크할 수 있다. 또 근육 활성화 신호나 심박 속도 데이터도 전달할 수 있어 병사의 건강 상태를 체크할 수 있다.

 

특히 화학전 등 전투 시 군인이 화학물질과 접촉했는지 여부도 확인할 수 있다. 예를 들어 근육 데이터는 군인이 마비를 일으킬 수 있는 신경 작용제에 노출된 경우 이를 경고 또는 알릴 수 있다.

 

실제 연구진은 셔츠 겨드랑이 주의를 꿰맨 후 디지털 섬유를 이용해 착용자로부터 270분간의 표면 체온 데이터를 수집하고 이러한 데이터가 다양한 신체활동에 어떻게 대응하는지를 실험·분석했다. 그 결과, 데이터로 학습된 셔츠를 입은 착용자의 활동을 감지하고 판단하는데 96% 정확도를 나타냈다. 이는 소형 외장기기로도 제어가 가능하며, 외장기기에는 마이크로 컨트롤러로도 추가할 수 있다.

 

연구진은 “화학무기 공격과 같은 위험에 대한 경고 및 아군 간의 위치 확인 등이 가능하다”고 강조했다. 관련 연구 내용은 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스 지(Nature Communications)’에 실렸다. 

 

김성준 기자 tinnews@tinnews.co.kr

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