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스위스 EPFL, 피부 감각 모방한 컬러 기반 센서 개발‘네이처 커뮤니케이션즈’에 연구 성과 발표
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승인 2023.12.04  17:06:10
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스위스 EPFL 연구팀이 여러 기계적인 자극과 온도 자극을 동시에 감지할 수 있는 컬러 기반 센서를 개발했다고 1일(현지 시각) 밝혔다.

사람의 피부 민감성을 모방한 센서로, 자율 소프트 로봇과 웨어러블 기술의 발전에 기여할 수 있을 것이란 설명이다.

연구팀에 따르면 그동안 로봇과학자들은 위치, 압력, 온도의 변화를 감지할 수 있는 센서를 개발하는 데 큰 진전을 이루었다. 하지만 인간처럼 여러 자극을 동시에 감지할 수 있는 센서를 개발하는 데는 기술적인 장벽이 많았다.

스위스 EPFL RRL(Reconfigurable Robotics Lab) 연구팀은 색깔을 기반으로 굽힘, 신축성, 압축, 온도 변화 등 여러가지를 감지할 수 있는 센서를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구는 전문 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 게재됐다.

‘크로모센스(ChromoSense)’라는 명칭이 붙은 이 센서 기술은 빨간색, 녹색, 파란색으로 염색된, 3개의 섹션을 갖고 있는 반투명 고무 실린더 형태로 만들어졌다.

제이미 백 RRL 연구소장은 “세개의 다른 빨대를 통해 세가지 다른 맛의 슬러시를 한번에 마신다고 상상해 보세요. 빨대를 구부리거나 비틀면 각 맛의 비율이 변한다. 이것이 크로모센스가 사용하는 것과 동일한 원리다. 색상이 있는 섹션의 기하학적 구조가 변형됨에 따라, 그리고 색상이 있는 섹션을 통해 이동하는 빛의 변화를 인식한다”고 말했다.

크로모센스는 열에 민감한 부분은 특별한 염료를 사용해 온도 변화를 가미할 수 있도록 해준다. 마치 색깔이 변하는 티셔츠나 무드 링(mood ring)과 유사하다.

제이미 백 교수는 “카메라나 다중 감지 요소에 의존하는 로봇 기술이 효과적이기는 하지만, 더 많은 데이터 처리를 필요로 할 뿐만 아니라 웨어러블 기기를 더 무겁고 번거롭게 만들 수 있다”고 말한다.

백 교수는 “소프트 로봇들이 우리의 일상 생활에서 우리에게 더 나은 서비스를 제공하기 위해서는 우리가 무엇을 하고 있는지 감지할 수 있어야 한다"며, ”전통적으로, 이를 구현하는 가장 빠르고 가장 저렴한 방법은 우리의 모든 활동을 포착하고 필요한 데이터를 추출하는 비전 기반 시스템이다. 크로모센스는 더 목표지향적이고, 정보 밀도가 높은 판독을 가능하게 한다. 이 센서는 다른 작업을 위해 다른 재료에 쉽게 내장할 수 있다"고 말했다.

크로모센스는 간단한 기계적 구조와 카메라상의 색깔 덕분에 저렴하게 대량 생산이 가능하다. 연구팀은 이 센서가 이동성을 보조하는 엑소 슈트, 운동장비, 의류 등에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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