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미 휴스턴대학, 웨어러블 HMI 개발'사이언스 어드밴시스'에 연구 성과 소개
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승인 2019.08.05  16:25:43
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미 휴스턴대학 연구진이 사람 손등이나 팔뚝에 부착하고 손을 움직이면 로봇 핸드가 그대로 따라하는 웨어러블 HMI(human machine interface) 디바이스를 개발했다. 이 패치는 스트레칭이 가능하며 단순히 사람의 동작을 로봇에 전달하는 것 뿐 아니라 로봇의 온도를 사람쪽으로 피드백해주는 쌍방향 커뮤니케이션 기능을 갖추고 있다.

‘IEEE 스펙트럼‘에 따르면 휴스턴대학 ’춘쟝 유(Cunjiang Yu)’ 교수팀은 트랜지스트, RRAM 메모리셀, 변형센서(strain sensor), UV-광 디텍터, 온도센서, 히터 등 서로 다른 디바이스들을 4마이크로 미터 두께의 부착형 플라스틱 패치에 통합했다.

이들 디바이스들은 동일한 재료를 사용해 저온 제조환경에서 만들어졌다. 이 패치를 손목이나 팔뚝에 부착하고 손을 움직이면 로봇 핸드가 동작을 그대로 따라한다. 또 패치에 있는 히터 회로를 이용해 로봇으로부터 온도에 관한 피드백도 받을 수 있다. 연구팀은 이번 연구 성과를 전문 저널인 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 게재했다.

이 디바이스는 포토리소그래피 기술을 활용하고 있으며 50나노미터 두께의 금 전도체, 이디움 아연옥시드(IZO) 반도체, 폴리이미드, 유도체 에폭시인 ‘SU-8’ 등 재료로 만들어졌다. 전도체의 구불구불한 형태가 디바이스들을 신축성 있게 만들어준다. IZO는 트랜지스터상에서 전자 유도 반도체 역할을 하며 UV센서상에서 포토 전도체 역할을 한다. IZO의 저항값은 온도에 따라 감소하는 특징을 갖는다. 저항이 증가하면 변형 센서가 형성된다. 또 다른 구조적인 배합을 통해 특정 전압을 가하면 IZO상의 유도 필라멘트가 형성되거나 부서지면서 비휘발성 저항메모리(RRAM)를 만든다. 연구팀은 동일한 소재를 사용해 다양한 기능을 하나의 디바이스에서 구현했다는 데 의미가 있다고 설명했다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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