케임브리지·UCL 공동 연구진, 센서 일체형 전자 피부 개발
영국 케임브리지대학교와 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 공동 연구팀이 필리핀 카지노 슬롯 머신 손에 장갑처럼 부착할 수 있는 고감도 전자 피부를 개발했다고 밝혔다.
이번에 개발된 전자 피부는 제작 비용이 저렴하고 내구성이 뛰어나며, 필리핀 카지노 슬롯 머신이 인간처럼 주변 환경을 감지할 수 있도록 해주는 기술이다.
유연하고 전도성이 뛰어난 소재로 만들어졌으며, 간단한 제작 공정을 통해 다양한 형태로 성형할 수 있다. 이 피부는 물리적 자극을 감지하고 처리함으로써 필리핀 카지노 슬롯 머신이 물리적 세계와 더 정교하고 의미 있는 방식으로 상호작용할 수 있게 한다.
기존 필리핀 카지노 슬롯 머신 촉각 시스템은 소규모 센서들이 특정 부위에 제한적으로 내장되어 있어, 다양한 종류의 접촉을 동시에 감지하기 어려웠다. 이에 반해, 케임브리지와 UCL 연구진이 개발한 전자 피부는 전체 표면이 센서 역할을 수행한다. 사람의 피부처럼 어느 부위를 만지든 반응할 수 있다는 점에서 기존 기술과 차별화된다.
이 전자 피부는 신축성이 뛰어나고 전기 전도성을 지닌 ‘젤라틴 기반 하이드로젤’을 녹여, 사람 손 모양으로 성형해 제작됐다. 인간 피부만큼 민감하진 않지만, 내부에 86만 개 이상의 미세한 신호 경로(pathway)가 존재해 다양한 터치와 압력, 온도, 손상 등의 자극을 인식할 수 있다. 예컨대 손가락으로 누르거나, 뜨겁거나 차가운 표면을 접촉하거나, 메스로 절개되는 등의 상황을 구별할 수 있다.
연구진은 물리적 테스트와 기계 학습(머신러닝) 기술을 결합해, 피부가 어떤 신호 경로가 중요한지를 스스로 학습하도록 했다. 이를 통해 다양한 접촉을 더 빠르고 효율적으로 감지할 수 있게 했다.
연구 성과는 국제 학술지 '사이언스 로보틱스(Science Robotics)'에 게재됐다. (논문 제목:Multimodal Information Structuring with Single-Layer Soft Skins and High-Density Electrical Impedance Tomography)
연구팀에 따르면, 전자 피부는 압력, 온도와 같은 물리 정보를 전자 신호로 변환해 인식하는 방식으로 작동한다. 기존에는 각 감각을 감지하기 위해 압력용 센서, 온도용 센서 등 다양한 센서가 필요했고, 이로 인해 제작 공정이 복잡해지고, 센서 간 신호 간섭이 발생하거나 재료가 쉽게 손상되기도 했다.
이에 대해 논문의 주요 저자인 데이비드 하드먼 박사(케임브리지대 공학과)는 “각기 다른 터치를 감지하기 위해 여러 센서를 사용하는 방식은 제작이 복잡하다”며, “우리는 하나의 재료로 여러 종류의 터치를 동시에 감지할 수 있는 솔루션을 만들고자 했다”고 설명했다.
연구팀은 다양한 유형의 접촉에 따라 다르게 반응하는 단일 센서를 사용하는 ‘다중 모드 감지(multimodal sensing)’ 기술을 활용했다. 손목 부위에 전극 32개만 배치했음에도, 전도성 소재 내부의 미세 경로 덕분에 손 전체에서 170만 개 이상의 데이터를 수집할 수 있었다.
연구진은 이 전자 피부에 대해 열풍기로 열을 가하고, 손가락이나 필리핀 카지노 슬롯 머신 팔로 압력을 주거나, 부드럽게 만지고, 메스로 절개하는 등 다양한 자극을 실험했다. 이렇게 수집된 데이터를 바탕으로 머신러닝 모델을 훈련시켜, 필리핀 카지노 슬롯 머신 손이 다양한 접촉을 인식하고 구분할 수 있도록 했다.
연구팀은 향후 이 기술이 휴머노이드 로봇, 의수·의족, 자동차 산업, 재난 구조 분야 등 다양한 산업에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
이번 연구는 삼성 글로벌 리서치 아웃리치 프로그램, 영국 왕립학회(Royal Society), 영국 연구혁신청(UKRI) 산하 공학 및 물리과학연구위원회(EPSRC) 의 지원을 받아 수행됐다.