◆…사진제공;삼성전자
이번 연구는 기존 로보틱스 분야에 주로 활용했던 인공 근육 구동기의 활용도를 소형 웨어러블 분야까지 확장한 성과를 인정받은 것으로 압력을 가해 물체를 움직이게 하거나 인공 근육의 압력을 측정할 수 있는 시스템이다.
삼성전자 신봉수 연구원과 아주대학교 고제성 교수가 이끄는 연구팀의 김동진, 김백겸 연구원이 공동 1 저자로 참여했으며 형상기억합금 기반의 다기능 인공 근육 구동기를 개발, AR 안경(안경형 증강현실 기기)과 촉각 전달 장갑(햅틱 글러브) 등 웨어러블 기기에 적용해 인공 근육 구동기의 진일보된 기술과 실사용 가능성을 입증했다.
가상 환경 분야에서는 몰입감을 높이기 위한 구동기와 센서 연구가 진행 중으로 AR·VR 웨어러블 기기는 착용 편의성을 위해 작고 가벼우면서도, 복잡한 시각·촉각 기능을 구현해야 한다.
연구팀은 기존 전자기 모터 기반 구동기의 한계를 해결하기 위해 형상기억합금 기반의 인공 근육과 유연 소자를 결합한 초경량(0.22g)·초박형(5mm 이하) 다기능 구동기를 설계하고 웨어러블 기기에서 실제 효과를 입증했다.
AR 안경에 적용한 결과 사용자가 느끼는 시각 피로도 저감 효과를 확인했다. 해당 구동기가 물체의 초점 거리에 따라 디스플레이와 AR 안경 광학계 사이의 거리를 직접 조절함으로써 시각 피로를 유발하는 수렴조절 불일치 현상을 완화했다.
촉각 전달 장갑에 적용한 결과 연구팀은 실제 손으로 누르는 것과 유사한 촉각을 제공할 수 있음을 확인했다. 해당 구동기는 별도의 센서 없이도 압력을 측정할 수 있는 장점을 갖고 있어 이를 적용한 촉각 전달 장갑은 매우 얇으면서도 점자 등의 인지가 가능하다.
이번 공동 연구는 차세대 실감 인터랙션을 위한 핵심 하드웨어 기술의 가능성을 보여줬다. 삼성전자는 앞으로도 산학협력 등을 통해 혁신기술 연구를 지속할 계획이다.
