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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이재명 47.6% '1강 독주'...2위 김문수 17.9% [서울=뉴스핌] 지혜진 기자 = 이재명 전 더불어민주당 대표가 차기 대통령 후보 1강 체제를 유지하고 있다는 여론조사가 10일 발표됐다. 이 전 대표는 성별, 연령별, 지역별로 압도적 1위를 차지했다. 김문수 전 고용노동부 장관은 이 전 대표에 이어 안정적인 2위를 차지한 양상이었다. 종합뉴스통신사 뉴스핌 의뢰로 여론조사 전문 기관 미디어리서치가 지난 8~9일 전국 남녀 1000명을 대상으로 진행한 자동응답 시스템(ARS) 조사에서 '차기 대통령 후보로 누가 가장 적합하다고 생각하느냐'(호명순서는 가나다순)는 질문에 응답자들은 ▲이재명 47.6% ▲김문수 17.9% ▲한동훈 4.9% ▲홍준표 4.3% ▲오세훈 3.7% ▲김경수=안철수 2.1% ▲김동연 1.9% ▲유승민 1.8% ▲이준석 1.7% ▲원희룡 1.1% ▲우원식 0.8% ▲김두관=김부겸 0.7% 순으로 응답했다. ▲기타 다른 인물 4.3% ▲없음 2.6% ▲잘 모름은 1.8%였다. 성별로는 이 전 대표와 김 전 장관이 각각 1, 2위를 차지했다. 다만 남성은 한동훈 전 국민의힘 대표보다 홍준표 대구시장을 선호한 반면 여성은 홍 시장보다 한 전 대표를 선호하는 것으로 나타났다. 이준석 개혁신당 의원은 여성에서 가장 낮은 지지도를 얻었다. 남성은 ▲이재명 46.7% ▲김문수 19.7% ▲홍준표 5.2% ▲한동훈 4.3% ▲오세훈 3.5% ▲이준석 3.0% ▲유승민 2.5% ▲김동연 2.2% ▲김경수 1.9% ▲안철수 1.8% ▲원희룡 1.6% ▲김두관=김부겸 0.8% ▲우원식 0.4% 순이었다. 여성은 ▲이재명 48.4% ▲김문수 16.2% ▲한동훈 5.4% ▲오세훈 3.9% ▲홍준표 3.3% ▲안철수 2.5% ▲김경수 2.3% ▲김동연 1.8% ▲우원식 1.3% ▲유승민 1.2% ▲원희룡 0.6% ▲김두관=김부겸 0.5% ▲이준석 0.4% 순이다. 이 전 대표를 가장 선호하는 연령층은 40~50대였다. 반면 가장 선호하지 않는 연령대는 70대 이상과 30대였다. 김 전 장관은 60대, 70대 이상에서 20% 넘는 지지율을 보이며 상대적으로 높은 선호도를 보였다. 20대(만18세~29세)는 ▲이재명 51.8% ▲김문수 13.1% ▲이준석 5.4% ▲김동연 5.1% ▲홍준표 3.3% ▲오세훈 2.9% ▲유승민 2.7% ▲안철수=한동훈 2.0% ▲김부겸 0.8% ▲김경수 0.7% 로 집계됐다 30대는 ▲이재명 40.7% ▲김문수 15.2% ▲한동훈 7.4% ▲홍준표 6.0% ▲김경수 4.0% ▲유승민 3.2% ▲안철수 3.1% ▲오세훈 2.6% ▲이준석 1.8% ▲원희룡 1.3% ▲김부겸 1.2% ▲김두관 0.5%로 나타났다 40대는 ▲이재명 58.8% ▲김문수 17.3% ▲홍준표 4.1% ▲우원식 2.8% ▲한동훈=안철수 2.3% ▲이준석 1.5% ▲오세훈 1.1% ▲김경수 1.0% ▲김동연=김부겸 0.6% ▲유승민 0.5%로 조사됐다. 50대는 ▲이재명 56.1% ▲김문수 13.3% ▲오세훈=홍준표 4.5% ▲안철수 3.5% ▲한동훈 2.9% ▲유승민 2.2% ▲김동연 1.8% ▲원희룡 1.4% ▲이준석 1.0% ▲김경수 0.9% ▲우원식 0.8% 였다. 60대는 ▲이재명 42.0% ▲김문수 22.5% ▲한동훈 7.6% ▲오세훈=홍준표 5.0% ▲김경수 3.2% ▲유승민 2.2% ▲김동연 1.6% ▲김두관=김부겸=우원식=원희룡 1.1%로 나타났다. 70대 이상은 ▲이재명 32.3% ▲김문수 27.0% ▲오세훈 6.1% ▲한동훈 7.6% ▲김경수 3.3% ▲김동연 2.9% ▲김두관=원희룡 2.7% ▲홍준표 2.6% ▲안철수 1.9% ▲이준석 0.7% ▲김부겸 0.6%로 집계됐다. 지역별로는 이 전 대표는 호남권에서 가장 높은 지지율을 보였고 뒤이어 강원·제주, 대전·충청·세종에서 과반의 지지율을 나타냈다. 한 전 대표는 부산에서 10.1%로, 두자릿수 지지율을 보였다. 서울은 ▲이재명 46.9% ▲김문수 16.5% ▲한동훈 5.8% ▲홍준표 4.2% ▲유승민 3.3% ▲이준석 3.2% ▲김동연 2.6% ▲오세훈 2.1% ▲안철수 1.7% ▲김경수 1.6% ▲김두관=김부겸=우원식=원희룡 0.5% 경기·인천은 ▲이재명 49.4% ▲김문수 22.4% ▲한동훈 3.5% ▲홍준표 3.4% ▲안철수=오세훈 3.2% ▲김경수 1.8% ▲우원식 1.4% ▲유승민 1.2% ▲김두관=이준석 0.9% ▲김동연=원희룡 0.6%로 집계됐다. 대전·충청·세종은 ▲이재명 51.9% ▲김문수 11.8% ▲김동연 4.7% ▲홍준표 4.2% ▲한동훈 3.9% ▲오세훈 3.6% ▲유승민 3.4% ▲이준석 2.5% ▲우원식 1.8% ▲김경수 1.7% ▲원희룡 0.9% ▲안철수 0.6%였다. 강원·제주는 ▲이재명 55.4% ▲김문수 13.0% ▲한동훈 6.8% ▲김동연 6.2% ▲홍준표 3.7% ▲김경수 2.4% ▲김두관=김부겸 1.8%로 나타났다. 부산·울산·경남은 ▲이재명 40.7% ▲김문수 14.2% ▲한동훈 10.1% ▲오세훈 6.5% ▲홍준표 6.2% ▲김동연 2.8% ▲김경수 1.8% ▲유승민 1.3% ▲원희룡 1.2% ▲안철수=우원식 0.7% ▲김부겸=이준석 0.6%로 나타났다. 대구·경북은 ▲이재명 33.6% ▲김문수 23.5% ▲오세훈 9.5% ▲홍준표 6.9% ▲한동훈 4.9% ▲원희룡 3.0% ▲안철수 2.8% ▲유승민 2.7% ▲김부겸 2.2% ▲이준석 2.1% ▲김경수=김두관 1.0%였다. 광주·전남·전북은 ▲이재명 59.4% ▲김문수 14.6% ▲김경수 6.0% ▲안철수 3.6% ▲이준석=홍준표 2.2% ▲원희룡 2.1% ▲김부겸 2.0% ▲김동연 1.0% ▲김두관 0.9%이다. 지지정당별로는 차이가 극명했다. 더불어민주당 지지층은 ▲이재명 87.9% ▲김동연 2.5% ▲김경수 2.4% 순이었고, 조국혁신당은 ▲이재명 64.9% ▲안철수 6.2% ▲김문수 4.8% 순이었다. 반면 국민의힘 지지층은 김 전 장관을 가장 지지하는 것으로 나타났다. ▲김문수 46.3% ▲한동훈 12.4% ▲홍준표 11.3% 순이다. 개혁신당 지지자들은 ▲이준석 40.8% ▲유승민 16.2% ▲안철수 14.6% 순이었다. 김대은 미디어리서치 대표는 "국민의힘은 다가오는 조기 대선은 '이재명과 민주당을 심판하는 선거가 되어야 한다'며 이재명 세력을 막아내는 것이 국가 정상화의 시발점이라고 주장하고 있다. 다만 '코끼리를 생각하지 마'라고 하면 오히려 코끼리를 생각하게 되는 것처럼 오히려 여론조사 결과는 이재명 전 대표의 주목도를 더 높여서 1강체제를 굳히는 결과가 나왔다"고 분석했다. 이어 "하지만 이 전 대표가 '민주당은 중도보수' 라고 언급한 것처럼 본인 지지층을 넘어서 영남과 중도층 등으로 지지층을 확대해 '이재명 대 反이재명' 구도를 극복해야 하는 것도 숙제"라고 했다. 그러면서 "보수 후보들중에서는 김문수 전 장관이 지지율이 가장 높았지만 지난 조사대비 하락했으며, 다른 보수 후보들 또한 평균 이하로 결과가 나왔다"고 했다. 이번 조사는 무선 RDD(무작위 전화 걸기) 활용 ARS를 통해 진행됐다. 신뢰 수준은 95%, 표본 오차는 ±3.1%p. 응답률은 5.2%다. 자세한 조사 개요 및 내용은 미디어리서치 홈페이지와 중앙선거여론조사심의위원회 홈페이지를 참조하면 된다. heyjin@newspim.com 2025-04-10 10:00