GIST, 사람 피부처럼 접촉·굽힘 구분하는 '촉각 체화형 로봇' 구현

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 광주과학기술원(GIST)은 신소재공학과 하민정 교수 연구팀이 소재 자체가 복합적인 힘을 방향별로 구분할 수 있는 기술을 개발하고, 이를 적용한 '촉각 체화형 소프트 로봇'을 구현했다고 4일 밝혔다.

이 로봇은 여러 종류의 센서와 복잡한 데이터 처리 없이도 접촉(압력)과 굽힘(변형)처럼 동시에 발생하는 복합적인 힘의 방향을 실시간으로 구별하고, 이러한 촉각 정보를 바탕으로 로봇이 스스로 다음 동작을 제어하는 '폐루프 피드백' 기능을 구현한 것이 특징이다.

연구 성과는 △밀폐·비정형 환경 탐사 로봇 △스마트 전자 의수·의족 △원격 햅틱 인터페이스 △차세대 웨어러블 로봇 등에 활용될 것으로 기대된다.

로봇이 다양한 형태의 물체를 정밀하게 다루기 위해서는 사람 피부처럼 접촉과 굽힘 등 서로 다른 다양한 기계적 자극을 구분할 수 있는 촉각 기능이 필수적이다.

연구팀은 자기장을 이용해 나노와이어의 방향을 원하는 축으로 정렬하고, 그 방향에 따라 서로 다른 힘에 선택적으로 반응하도록 만드는 기술을 개발했다.

연구팀은 이 기술을 적용한 '촉각 체화형 소프트 로봇'을 제작해 실제 자율 임무를 수행하도록 했다.

로봇은 스스로 접히는 과정에서 발생하는 자신의 굽힘 신호와 물체에 닿았을 때 발생하는 접촉 신호를 서로 구분하며 동작했고, 이를 바탕으로 유해 화학 물질을 격리하는 작업을 성공적으로 수행했다.

특히 이 과정은 외부 카메라나 복잡한 계산 시스템에 의존하지 않고, 로봇 내부에 내장된 촉각 정보만으로 이루어졌다는 점에서 차세대 자율 소프트 로봇 구현 가능성을 보여준다.

하민정 교수는 "이번 연구는 반복적인 변형에도 안정적으로 작동하고, 시각 정보 확보가 어려운 환경에서도 높은 정확도로 촉각을 인식할 수 있어 실시간 자율 로봇 제어 기술 발전에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈'에 지난 7월 18일 온라인 게재됐다.

기술이전 관련 협의는 기술사업화센터를 통해 진행할 수 있다.

kanjoys@news1.kr