▲ 한국과학기술원 기계공학과 오일권 교수 연구팀이 기념촬영을 하고 있다.   © 한국과학기술원 제공

[FPN 최누리 기자] = 국내 연구진이 재난 속 공간을 입체적으로 느낄 수 있는 촉각 기술을 개발했다. 

한국과학기술원(카이스트)은 기계공학과 오일권 교수 연구팀이 형상기억합금 와이어를 직교 중첩 구조의 메타구조 패턴으로 매듭지은 ‘직교 방향 제어 웨어러블 햅틱’ 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 

햅틱은 촉각을 이용해 정보를 전달하는 기술로 스마트폰 진동 알림처럼 피부로 감지할 수 있는 물리적 피드백을 제공한다. 

이 기술의 핵심 소재인 형상기억합금은 특정 온도에서 가열하면 변형된 상태에서 원래 형태로 돌아오는 특수 금속이다. 촉각을 구현하는 작동기로 사용됐다. 연구팀은 가볍고 단순한 직교 메타구조를 통해 3차원 공간정보를 촉각으로 재구성할 수 있는 기술을 개발했다. 

이 기술은 시각 정보에 의존하지 않고도 주변 환경을 느낄 수 있는 방식이다. 이를 통해 화재 등 재난에서 효과적인 모빌리티 제어가 가능하다.

특히 시각 정보가 제한되는 상황에서도 공간정보를 직접 감지할 수 있어 기존 방식보다 안정적이고 효율적인 조작이 가능하다. 촉각 피드백은 상하좌우, 전ㆍ후진 같은 공간 이동뿐 아니라 전방 장애물 감지 시 독특한 햅틱 패턴까지 전달하도록 설계됐다. 

또 서로 수직인 독립된 촉감 모드를 생성한다. 이를 통해 팔이나 발에 착용했을 때 사용자에게 입체 공간정보를 촉감으로 전달할 수 있다. 이는 내비게이션과 원격 조작을 보다 직관적으로 수행할 수 있도록 보조한다.

이 햅틱을 착용하면 사용자는 입체적인 공간정보 피드백을 받는다. 특히 이 기술은 신발 내부의 작은 공간에서도 동작하도록 설계돼 장시간 착용할 시 피로를 최소화하는 동시에 손이 자유로운 상태에서 직관적으로 다음 이동 방향을 파악할 수 있도록 해준다.

연구팀은 햅틱을 적용한 드론 내비게이션 시스템을 가상현실(VR) 환경에서 실증했다. 화재 현장의 건물을 배경으로 한 시뮬레이션에서 이 햅틱을 착용한 사용자는 드론을 조종하며 위험 구역을 회피하고 구조 작업을 수행했다.

그 결과 드론이 수집한 공간 데이터는 촉각 피드백으로 사용자에게 전달됐다. 연기와 잔해로 시야가 제한된 환경에서도 직관적으로 상황을 파악하고 드론을 제어할 수 있도록 보조한 셈이다.  

오일권 교수는 “이번 기술은 시각장애인이 촉감을 활용해 길을 안내받을 수 있는 새로운 형태의 내비게이션 기법”이며 “착용형 햅틱 인터페이스는 입체적 공간정보를 촉감으로 전달해 재난 환경 또는 국방의 유무인 협력 전투체계에서 드론이나 로봇의 원격제어에 활용될 수 있다”고 말했다. 

최누리 기자 nuri@fpn119.co.kr 

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