한국기술교육대, ‘입는 전자 피부’ 개발

▲ 한기대 김상연 교수, 피부 부착 가능한 전기반응성 탄소섬유 센서 개발  © TIN뉴스

사람의 감각을 기계가 인식하고, 기계의 반응을 사람이 ‘촉각’으로 느끼는 시대가 성큼 다가왔다.

한국기술교육대학교(이하 한기대) 김상연 교수(컴퓨터공학부) 연구팀이 피부에 부착해 인간의 생체신호와 환경 정보를 실시간으로 감지하고 반응하는 전기반응성 탄소섬유 센서를 개발했다.

기존 센서 기술을 뛰어넘는 이번 연구는 전기반응성 탄소섬유를 기반으로 ‘촉각 기반 인터페이스’라는 새로운 기술 지평을 제시하며, 스마트 웨어러블과 의료기기 등 다양한 분야에 응용될 전망이다.

연구팀은 이번 성과가 기존의 단순한 데이터 수집을 넘어, 인간의 감각을 확장하는 기술로 진화하고 있다는 점에서 의미가 크다고 설명했다.

김상연 교수는 “우리는 기술을 만든 것이 아니라 감각을 연구한 것”이라며, “센서는 인간과 기계 간 소통을 가능하게 하는 ‘촉각 창구’가 될 것”이라고 말했다.

이번 기술의 핵심은 유연하면서도 내구성이 뛰어난 탄소 섬유 소재를 활용해 장시간 피부 부착이 가능하도록 했다는 점이다.

이 센서는 손끝의 접촉과 압력 같은 다양한 촉각 정보는 물론, 사람의 체온, 땀, 압력, 움직임 등 미세한 생체 신호와 환경 정보까지 실시간으로 감지할 수 있어, 향후 웨어러블 헬스케어, 햅틱 인터페이스, 감정 인식 시스템 등 다양한 분야로의 확장이 기대된다.

김 교수는 “이 기술은 뇌파나 신경전달물질 같은 미세 신호를 통해 감정 상태나 건강 이상까지 파악할 수 있는 차세대 인터페이스의 기초기술로 발전할 수 있다”고 강조했다. 센서는 단순한 감지 기능을 넘어, 손끝에 부착된 채 사물의 촉감을 인식하고 이를 사용자에게 되돌려주는 햅틱 피드백 장치로도 활용 가능하다는 설명이다.

특히 이 센서는 초저전력으로 작동해 배터리 부담이 적고, 스마트폰이나 웨어러블 기기, 의료용 임플란트와의 융합 가능성도 높다. 이에 따라 연구팀은 이번 기술이 향후 ‘입는 센서’, ‘느끼는 로봇’, ‘반응하는 환경’ 등 새로운 촉각 기반 인터페이스 시대의 서막을 열 것이라고 기대하고 있다.

공동연구자인 가네시 박사도 “전기반응성 탄소섬유는 피부와 자연스럽게 밀착되며, 사용자의 생리적·물리적 반응을 정밀하게 감지할 수 있다”며 “감정 인식이나 의료 모니터링, 햅틱 피드백 기기 등으로의 응용이 가능하다”고 설명했다.

업계에서는 이번 기술이 고부가가치 센서 시장에서 국산 기술의 경쟁력을 강화하는 계기가 될 것으로 보고 있다. 특히 초저전력 구동이 가능해 에너지 효율성이 높다는 점은 웨어러블 시장뿐 아니라 차세대 의료기기 및 로보틱스 분야에서도 높은 수요가 예상된다.

한편, 이번 연구 결과는 SCI급 국제학술지 Advanced Composites and Hybrid Materials 6월 10일자 온라인판에 게재됐다.

김상현 기자 tinnews@tinnews.co.kr

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