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ETRI, 멀리서도 촉감 느낄 수 있는 텔레헵틱 개발...자동차 전장산업 유용

기사입력 : 2021년04월22일 10:26

최종수정 : 2021년04월22일 10:26

센서 통해 촉감·질감·소리까지 97% 동시전달 가능
세계적 압전소재 개발로 소·부·장 국산화에 한 몫

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 패드 위에 손을 올려놓으면 멀리서비대면 시대에 멀리서도 사물을 만지는 듯한 느낌이 들 수 있도록 해주는 기술이 개발됐다. 이 기술을 활용하게되면, 당장 자동차 디스플레이에서 작동 여부를 촉감으로 느낄 수 있도록 하는 전장 산업에 유용할 것으로 기대된다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 가상·증강현실의 몰입감을 극대화하고 원거리에서도 촉감으로 의사소통할 수 있는 압전소재를 개발, 센서와 액추에이터를 통해 차세대 텔레햅틱(tele-haptic) 기술을 제시했다고 밝혔다. 헵틱은 촉각으로 사용자와 교감할 수 있는 인터페이스 기술이며 텔레햅틱은 원격, 가상 환경에서 현실같은 생생한 촉감을 느낄 수 있는 기술을 말한다.

착용형, 피부 부착형, 신경 햅틱 인터페이스를 통한 텔레-햅틱 모식도 [자료=한국전자통신연구원] 2021.04.22 biggerthanseoul@newspim.com

텔레햅틱 기술을 사용하면, 최대 15m 원격에서도 금속, 플라스틱, 고무에 대한 촉질감을 느낄 수가 있다. 재질특성을 멀리 떨어진 곳에서도 긁었을 때 상대방이 금방 재질이 단단한지, 거친지, 부드러운지 느낄 수 있게 됐다는 얘기다.

원격에서 사물의 촉질감을 느끼려면 센서, 액추에이터, 통신, 구동 드라이버가 필요하다. 연구진은 실험실 수준에서 블루투스 통신을 사용했고 획득 및 재현된 신호가 약 97% 일치했다고 설명했다. 특히 데이터 신호의 전달과정에서 지연이 거의 없어 실시간으로 감각을 느낄 수 있다.

촉감까지 주고받는 촉각 커뮤니케이션을 구현, 센서가 촉각 정보를 수집하고 액추에이터는 수집된 정보를 동일한 감각으로 복제·재현해낸다.

이번 연구를 통해 연구진이 만들어낸 압전센서는 소·부·장 극복에도 기여할 것으로 보인다. 현재 사용 중인 세라믹, 폴리머 압전소재 대비 유연성을 확보하면서도 세계적 수준의 압전 성능을 확보했다는 게 연구진의 설명이다.

10년 넘게 개발해온 센서·액추에이터 관련 원천기술의 덕택으로 이번 성과가 나올 수 있었던 것으로 전해진다. 압전 액추에이터에는 기존 단순 적층 세라믹 구조를 뛰어넘는 높은 출력과 변위 특성을 확보할 수 있는 멀티몰프 구조를 적용해 최대 11배의 변위 차이를 냈다. 압전 액추에이터의 빠른 응답성과 높은 출력, 변위 특성은 촉감을 생생하게 재현하도록 만드는 최대 요소로 평가된다.

촉질감 패턴 획득 및 액추에이터 재현 실험 [자료=한국전자통신연구원] 2021.04.22 biggerthanseoul@newspim.com

연구진은 또 약 30마이크로미터(㎛) 두께의 압전복합체 센서를 유연 기판 위에 인쇄 형성해 최대 13채널(분할)까지 패터닝(재료를 원하는 모양으로 만드는 성형가공 개념)한 압전센서를 제작했다. 최소 1mm 사이즈의 다양한 압전 액추에이터를 어레이로 제작해 센서에서 수집된 촉질감 데이터를 그대로 재현했다고 설명했다. 이는 향후 노트북이나 태블릿에 적용할 수 있도록 대면적화하기에도 용이하다.

패터닝된 압전 센서·액추에이터를 통해 두드리거나 누르는 위치 뿐 아니라 표면의 거칠기, 마찰 등의 질감 정보도 제대로 전달할 수 있다. 압전 액추에이터의 진동은 손을 올려놓으면 고스란히 느껴지며 위에 올려놓은 너트가 튕겨 나갈 정도로 강력한 것으로 알려진다.

이 기술은 원격으로 촉감은 물론 질감, 소리까지 전달할 수 있다. 연구진은'ETRI'라는 글자를 모스 부호로 전달해 원격으로 메시지를 전달하는 시연도 성공했다.

압전소재 특성상 저전력으로도 사람이 인지하지 못할 만큼 빠르게 반응하며 구부리거나 누르면 전하가 발생해 전원이 없어도 100 볼트 이상의 순간전압을 생산할 수 있다.

이번 연구의 핵심은 촉감의 원리를 마찰에서 발생하는 진동으로 일원화했다는 데서 찾을 수 있다. 진동은 주파수와 진동으로 분류되는데, 이 특성을 통해 촉감 정보를 수집하고 그대로 시연하는 데서 촉감 진동이 전달되는 것이다. 

당장 유용한 산업으로는 자동차 전장산업이 꼽힌다. 연구진은 앞으로 자동차 내부 전장이 상당부분 디스플레이로 바뀌다보니 실제 버튼 기능을 선택한 것인지 여부 등을 쉽게 알릴 뿐더러 고급스러운 기능을 통해 자동차의 가치를 높일 수 있을 것으로 내다봤다.

김혜진 지능형센서여구실장은 "가상·증강현실용 텔레햅틱 기술은 매장을 방문하지 않고도 제품의 질감을 느낄 수 있다"며 "향후 자동차나 장애인의 재활, 메타버스 등에 활용될 수 있도록 기술고도화에 노력할 것"이라고 말했다.

biggerthanseoul@newspim.com

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尹지지율 26.9%…'기자회견 효과 보수결집' [서울=뉴스핌] 박성준 기자 = 윤석열 대통령의 지지율이 20%대 중후반을 기록했다는 여론조사 결과가 14일 발표됐다. 종합뉴스통신사 뉴스핌 의뢰로 여론조사 전문업체 미디어리서치가 지난 11일~12일 이틀간 전국 만 18세 이상 남녀 1002명에게 물은 결과 윤 대통령의 국정운영에 대한 긍정평가는 26.9%로 집계됐다. 부정평가는 71.5%로 나타났다. '잘 모름'에 답한 비율은 1.6%다. 긍정평가(26.9%)는 지난 조사와 달라지지 않았고 부정평가는 0.4%포인트(p) 하락했다. 긍정평가와 부정평가 간 격차는 44.6%p다. 연령별로 보면 40대에서 긍정평가와 부정평가 격차가 극명하게 드러났다. 만 18세~29세에서 '잘함'은 17.1% '잘 못함' 81.1%였고, 30대에서는 '잘함' 21.3% '잘 못함' 77.2%였다. 40대는 '잘함' 10.8% '잘 못함' 88.3%, 50대는 '잘함' 24.2% '잘 못함' 75.4%로 집계됐다. 60대는 '잘함' 40.7% '잘 못함' 56.9%였고, 70대 이상에서는 '잘함' 50.8% '잘 못함' 46.2%로 집계됐다. 지역별로는 서울 '잘함' 23.6%, '잘 못함'은 73.8%로 집계됐다. 경기·인천 '잘함' 24.3% '잘 못함' 74.8%, 대전·충청·세종 '잘함' 27.3% '잘 못함' 72.1%, 강원·제주 '잘함' 14.8% '잘 못함' 74.8%로 조사됐다. 부산·울산·경남 '잘함' 33.3% '잘 못함' 65.0%, 대구·경북은 '잘함' 42.1% '잘 못함' 55.9%로 집계됐다. 전남·광주·전북은 '잘함' 18.3% '잘 못함' 79.9%로 나타났다. 성별로도 남녀 모두 부정평가가 우세했다. 남성은 '잘함' 26.2% '잘 못함' 72.6%, 여성은 '잘함' 27.6% '잘 못함' 70.4%였다. 김대은 미디어리서치 대표는 "기자회견에서 김건희 여사 관련 의혹에 대해 제대로 된 해명 대신 감싸기에만 급급했고, 명태균 씨 논란에 대한 해명도 제대로 되지 않아 결과적으로 불신만 더 키운 꼴이 됐다"며 "하지만 60-70대 이상과 영남권 등 전통적인 지지층에서는 탄핵 등의 위기감이 높아져 지지율이 오히려 상승했다"고 해석했다. 그러면서 "며칠 전 미국 대선에서 트럼프 전 대통령이 당선되면서 안보와 경제 등 위기감 고조로 보수층이 결집하며 추가적인 지지율 추락을 막을 수 있었다"고 덧붙였다. 차재권 부경대 정치외교학과 교수는 "기자회견에 대해 긍정평가와 부정평가가 동시에 존재한다"며 "형식적으로나마 기자회견을 하고 사과를 했다는 점에서 만족하는 보수 지지층이 있다"고 말했다. 이어 "지지율 자체는 큰 변동이 없지만 (이번 기자회견 때문에) 부정평가한 사람들이 나중에라도 다시 긍정평가할 가능성이 더 낮아졌다"이라며 "앞으로 지지율이 개선될 가능성은 거의 없다"고 분석했다. 이번 여론조사는 성·연령·지역별 인구비례 할당 추출 방식으로 추출된 표본을 구조화된 설문지를 이용한 무선(100%) ARS 전화조사 방식으로 실시했으며 응답률은 3.6%, 표본오차는 95% 신뢰수준에 ±3.1%p다. 통계보정은 2024년 1월말 행정안전부 주민등록 인구통계를 기준으로 성별 연령별 지역별 가중 값을 부여(셀가중)했다. 자세한 내용은 중앙선거여론조사심의위원회 홈페이지를 참조하면 된다. parksj@newspim.com 2024-11-14 06:00

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