손에 쥐면 다양한 정보 느껴···스마트폰 '촉감 제시' 기술

강성철 KIST 박사-양기훈 생기원 수석연구원 공동 연구
인간 촉감 '착각 현상' 이용해 2차원적 촉감 정보 전달
사용자에게 힘, 진동, 패턴 등을 이용해 가상의 촉감을 느끼게 하는 촉감 제시(tactile display) 기술이 나왔다. 

KIST(원장 이병권)는 강성철 의료로봇연구단 박사팀이 양기훈 한국생산기술연구원 로봇연구그룹 수석연구원과 함께 인간 촉감의 착각 현상을 이용해 구동장치로 위치, 방향 정보를 생성해 2차원적 촉감 정보를 전달할 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

현재 선진국에서도 다수의 구동장치를 사용해 촉각 장치를 만드는 기술을 연구하고 있다. 그러나 기본적으로 장치를 소형화하기 어렵고, 구동장치 간 동작의 간섭을 효과적으로 제어하기 어려웠다. 

연구진은 12개의 선형 진동모터로 된 구동장치 간 간섭을 최소화했다. 이어 손바닥 면에 촉감 디스플레이가 가능한 스마트폰용 햅틱 패드를 설계했다.

특히 사람의 정신물리학적 인지 특성의 하나로, 사람의 손바닥이 갖는 촉감 해상도의 한계로 인해 나타나는 '촉-착각 현상(haptic illusion)'을 응용해 적은 수의 구동기로 인접하는 구동기간의 자극의 세기와 타이밍을 조절하고, 고해상도의 촉감 움직임과 방향성을 제시했다. 

이러한 기술로 만들어진 촉각 패드는 스마트폰과 결합해 다양한 촉각 정보를 전달할 수 있는 정보전달 기기로 활용이 가능하며 활용분야가 넓다는 장점이 있다.

연구진은 개발된 촉각 패드가 시각장애인이나 일반인들에게 네비게이션으로 활용될 수 있으며, 게임 등과 연동해 정보 전달이나 음악과 연동한 촉각 자극 전달도 가능하다는 사실을 입증했다.

향후 이 기술은 스마트폰 뿐 아니라 다양한 모바일 기기의 촉감기반 사용자 인터페이스로도 확장시킬 수 있다.   

강성철 KIST 박사는 "촉-착각(haptic illusion), 열-착각(thermal illusion) 등 사람이 가지고 있는 다양한 정신물리학적 착각 현상을 활용하면 보다 효과적이고 경제적인 촉감 디스플레이 기술 구현이 가능할 것"이라며 "이러한 현상을 공학적으로 이용하면 원거리에 있는 상대방의 촉감과 체온을 느낄 수 있는 보다 인간적인 '휴먼-터치 인터페이스'가 가능할 것"이라고 기대했다.

한편, KIST는 올해 3월 의료로봇연구단(단장 강성철)을 신설해 바이오, AI(인공지능), 로봇 기술을 융합한 의료·헬스케어 로봇 연구를 추진해 고령화 사회를 대비한 인간의 건강과 삶의 질을 높이는 연구를 진행하고 있다. 

이번 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 KIST 기관고유사업으로 수행됐다. 연구 결과는 산업정보학분야 국제학술지인 '산업정보학 저널(IEEE Transaction on Industrial Informatics)' 최신호에 게재됐다. 

진동 촉각 자극의 활용 예시 개념도.<사진=KIST 제공>진동 촉각 자극의 활용 예시 개념도.<사진=KIST 제공>
KIST 연구진이 모양에 맞는 촉감이 전달되는 스마트폰용 촉감제시 기술을 시연하는 모습.<사진=KIST 제공>KIST 연구진이 모양에 맞는 촉감이 전달되는 스마트폰용 촉감제시 기술을 시연하는 모습.<사진=KIST 제공>
강민구 기자의 다른 기사 더보기
독자의견
로그인 독자분들의 소중한 의견은 과학과 국민을 잇는 밑거름이 됩니다
0/ 300자