안성훈 기계공학부 교수 연구팀이 개발한 무선 햅틱 장갑

서울대학교 공과대학(학장 홍유석)은 안성훈 기계공학부 교수 연구팀(김영균 박사, 홍성헌 연구원, 단국대 송지현 교수)이 고성능 및 고인장성을 갖춘 웨어러블 센서를 개발했다고 19일 밝혔다.

사람의 몸에 부착돼 움직임을 실시간으로 감지해 전기적인 신호로 바꾸는 웨어러블 변위 센서는 현재 활발히 연구되고 있다.

하지만 현재 인장할 수 있는 변위 센서에 대한 연구는 낮은 인장성, 복잡한 제작 공정 등 많은 한계를 지니고 있다. 이에 고민감도와 인장성을 가지며, 제작이 용이한 변위 센서의 개발은 관절이나 손가락처럼 움직임이 큰 인체 부위에 부착, AR, VR 등 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

안성훈 교수 연구팀은 이번 연구를 통해 필름 형태의 압전 재료에 구조를 적용해 인장할 수 있는 압전 변위 센서를 제작하고, 성능을 평가했다.

그 결과, 종이 자르기 패턴에 따라 다양한 센싱 특성을 보였으며, 기존의 연구들에 비해 높은 민감도와 인장성을 보였다. 개발된 센서를 이용해 VR 기술을 활용한 무선 햅틱 장갑을 제작했으며, 이를 이용한 피아노의 성공적인 연주가 가능해졌다.

안성훈 교수는 “우리 연구팀이 개발한 웨어러블 변위 센서는 압전 성능을 가지는 고분자 필름인 PVDF를 레이저로 절단한 간단한 공정만으로 높은 민감도와 인장성을 갖는 센서”라며 “우리가 제시한 Virtual Piano 이외에도 헬스케어, 스포츠 장비 등 다양한 분야에서 활용이 가능할 것”이라며 기대감을 표현했다.

한편 이번 연구 성과는 세계적인 학술지 엔피제이 플렉서블 일렉트로닉스(npj flexible electronics)에 6월 23일 자로 게재됐다.