경희대학교(총장 김진상) 기계공학과 최동휘 교수 연구팀이 전남대학교 기계공학부 라윤상 교수와 공동연구를 진행해, 한 번의 코팅 공정만으로 터치 위치를 정확히 인식할 수 있는 새로운 자가발전 촉각 센서 기술을 개발했다.
이 기술은 복잡한 구조나 다수의 센서 배열 없이도 넓은 면적에서 터치 위치를 별도의 외부 전원 없이 정확하게 파악할 수 있어, 대형 디스플레이, 플렉시블 패널, 웨어러블 인터페이스, 휴머노이드 로봇 등 산업적 측면에서 다용도로 활용될 전망이다. 연구 결과는 세계적 학술지 『SusMat(IF=21.3)』에 12월 온라인 게재됐다.
연구팀은 고무처럼 유연한 고분자 소재에 탄소 입자를 섞어 별도의 복잡한 공정 없이 단 한 번의 코팅으로 촉각 센서를 제작했다. 이 과정에서 탄소 입자는 자연스럽게 아래로 가라앉는다. 이에 따라 하나의 필름 안에서 상층부는 탄소 농도가 낮게, 하층부는 탄소 농도가 높은 구조가 형성됐다.
개발된 센서는 사람이 누른 위치에 따라 각각 다른 전기 신호를 내보낸다. 연구팀은 거리 차이가 전압 비율로 반영되도록 설계해 신호의 차이를 분석해 위치를 확인했다. 연구팀은 더 나아가 딥러닝 기반 모델을 적용해 실험했고, 그 결과 98% 이상의 높은 정확도를 구현할 수 있었다.
이번 연구는 산업통상자원부, 한국에너지기술평가원의 에너지인력양성사업 및 과학기술정보통신부의 한우물파기 기초연구사업의 지원을 받아 수행됐다.
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