인간-로봇 감정교류 가능한 '감정촉각피부' 개발

연구재단, 한국기술교육대 김상연 교수 협업 통해 감정 구분 기술 실현

음식물 보관용 '랩'으로 투명·신축성·접착력 우수한 촉각 피부

[대전=뉴시스] 고투명, 고신축성 감정촉각피부와 다양한 촉각 제스처에 대한 측정 데이터. 이 감정촉각피부는 쓰다듬기, 두드리기, 꼬집기, 비틀기 등 다양한 촉각 제스처를 측정할 수 있다. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 사람과 정서적으로 교감을 할 수 있는 로봇용 투명 피부의 원천 기술이 개발됐다.

한국연구재단은 한국기술교육대학교 김상연 교수 연구팀이 금오공과대학교 최동수 교수, 포항공과대학교 최승문 교수와 협력해 로봇과 같은 전자장치가 사람과 촉각적으로 감정교류를 할 수 있는 '감정촉각피부'를 개발했다고 21일 밝혔다.

최근 1인가구, 노인인구 증가 등에 따라 돌봄 기능을 강화한 반려로봇이나 휴대폰 앱 등이 각광받으면서 전자·기계장치와 사람 간 감정교류를 필요한 감정촉각피부의 개발 필요성이 커지고 있다.

감정촉각피부는 어루만지고, 쓰다듬고, 꼬집거나 비틀고 하는 촉각행위 등을 인지해야 하므로 인간의 피부와 유사하게 부드럽고 잘 늘어날 수 있어야 하며 장치 본연의 피부색을 그대로 표현키 위해 매우 투명해야 한다.

이에 공동 연구팀은 음식포장을 위해 사용하는 '랩'에 착안, 원료인 폴리염화비닐 젤(polyvinyl chloride gel)과 물을 용매로 하는 하이드로젤(hydrogel)을 결합해 투명하면서도 잘 늘어나는 감정촉각피부를 개발하는데 성공했다.

또 폴리염화비닐 젤과 하이드로젤의 제조 비율에 따른 특성을 확인했고 투명성과 신축성이 유지되면서 효율적으로 접착할 수 있는 방법도 제시했다.

이어 개발한 촉각 피부를 통해 다양한 촉각 감정 구분 및 감정교류의 가능성을 확인했다.

연구팀은 "폴리염화비닐 젤은 투명하고 늘어나는 센싱물질로 사용됐고 하이드로젤은 투명하고 늘어나는 전극으로 사용됐다"며 "투명하면서 높은 신축성을 가지므로 움직임이 많은 로봇의 관절과 같은 부위에도 탑재해 여러 촉각 제스처를 인지할 수 있다"고 설명했다

음식물 포장용 랩에 사용되는 물질을 개량시킨 이번 연구 결과는 가격이 저렴하면서 투명하고 잘 늘어나는 장점이 있어 웨어러블 장치, 로봇, 의수, 스마트폰 등 여러 분야에 적용 가능할 것으로 기대된다.

교육부와 한국연구재단이 추진하는 대학중점연구소지원사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 결과는 화학공학 분야 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)' 온라인판에 지난달 31일 게재됐다.(논문명:Emotion-interactive empathetic transparent skin cushion with tailored frequency-dependent hydrogel–plasticized nonionic polyvinyl chloride interconnections)

김상연 교수는 "투명도와 신축성을 가진 이 전자피부는 쓰다듬는 행위, 톡톡 치는 행위, 어루만짐 뿐 아니라 꼬집거나 비트는 느낌 등 사람이 손으로 하는 모든 촉각적인 감정과의 교류 가능성을 보인 첫 사례"라며 "로봇의 피부에 적용해 사람과 촉각적인 감정을 공유할 수 있는 모든 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.


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