KAIST, '숨결·압력·소리까지' 맞춤형 촉각 센서 개발

작성일 06-23

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          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="62c4b963baf79fe3c16f1351c07af7903f4d2f247879b3923daf984f8741e77d" dmcf-pid="PbqolgDxJy" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="KAIST 전경. 뉴스1" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202506/23/fnnewsi/20250623140500500iefp.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="89jH9XphJY" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202506/23/fnnewsi/20250623140500500iefp.jpg" width="658"></p>
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            KAIST 전경. 뉴스1
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          <p contents-hash="412d64148726f802aeda4b8b27277a994e8b72cde70124c7372430c722b223dd" dmcf-pid="QKBgSawMRT" dmcf-ptype="general">[파이낸셜뉴스] 한국 연구진이 가벼운 숨결, 압력, 소리까지 정확하고 빠르게 감지해 일상적인 움직임부터 의료용 진단까지 폭넓게 사용할 수 있는 센서를 개발하는데 성공했다. </p>
          <p contents-hash="3e6277c14334c88099986ac8761ccfc13390b11c3577b9da61fd7b7c03b01ecc" dmcf-pid="x9bavNrRRv" dmcf-ptype="general">KAIST(한국과학기술원)는 기계공학과 박인규 교수 연구팀이 국가과학기술연구회(NST) 산하 한국전자통신연구원(ETRI)과의 공동연구를 통해 기존 촉각 센서 기술의 구조적 한계를 극복한 혁신적 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. </p>
          <p contents-hash="fbf6438053f65493f2fe7806f5553f394a46913ff3d9d8b9e9259755296608dd" dmcf-pid="ysr3P0bYiS" dmcf-ptype="general">이번 공동연구의 핵심은 ‘열성형 기반 3차원 전자 구조(Thermoformed 3D Electronics, T3DE)’를 적용해 유연성과 정밀성, 반복 내구성을 동시에 확보한 맞춤형 촉각 센서를 구현한 것이다. </p>
          <p contents-hash="cbe53766d1196b706f54589aff8e01c1041bb26469b45f8a0ca8b1434255eb60" dmcf-pid="WOm0QpKGRl" dmcf-ptype="general">특히, 소프트 엘라스토머(고무, 실리콘 등 쭉 늘렸다가 놓으면 다시 원래 모양으로 돌아오는 재료) 기반 센서가 갖는 느린 응답속도, 높은 히스테리시스, 크립(오랫동안 힘을 가했을 때 재료가 천천히 변형되는 현상) 오차 등 구조적 문제를 극복하면서도 다양한 환경에서 정밀하게 작동하는 플랫폼으로 주목받고 있다. 히스테리시스(Hysteresis)는 한 번 받았던 힘이나 변화가 기억처럼 남아서, 똑같은 자극을 주더라도 항상 같은 결과가 나오지 않는 현상이다. </p>
          <p contents-hash="8044d445d30eda6fd5a35a3344c457743bea055334b2aee89d56295c6193db89" dmcf-pid="YIspxU9Hih" dmcf-ptype="general">이번에 개발된 T3DE 센서는 공기를 유전체로 활용해 전력 소비를 줄이는 동시에, 민감도, 응답속도, 온도 안정성, 반복 정밀도 측면에서도 우수한 성능을 보였다. 실험 결과 해당 센서는 △민감도 5884 kPa⁻¹ △응답속도 0.1ms(1,000분의 1초보다 짧은 시간) △히스테리시스 0.5% 이하 △5000회 반복 측정에서도 정밀도 99.9% 이상을 유지하는 내구성을 입증했다. </p>
          <p contents-hash="04a61dec6a00c38b0bec945297b7cb9e9eec2e647120daeb2baed4889fb3120a" dmcf-pid="GCOUMu2XJC" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 센서를 활용해 고해상도 40×70 배열해 총 2800개의 센서를 촘촘히 구성, 운동 중 발바닥의 압력 분포를 실시간 시각화하고, 손목 맥박 측정을 통한 혈관 건강 상태 평가 가능성도 확인했다. 또 상용 음향 센서 수준의 소리 감지 실험에서도 성공적인 결과를 얻었다. 즉, 이 센서는 발바닥 압력, 맥박, 소리까지 매우 정확하고 빠르게 측정할 수 있어서 운동, 건강, 소리 감지 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. </p>
          <p contents-hash="3d76aa3faa520d413d5938d296f04ff64478c875fc6bf743636e2d131eb734ce" dmcf-pid="HhIuR7VZiI" dmcf-ptype="general">T3DE 기술은 증강현실(AR) 기반 외과 수술 훈련 시스템에도 적용됐다. 각 센서 요소마다 서로 다른 영률을 부여해 실제 생체조직과 유사한 강성을 구현했으며, 수술 절개 시 가해지는 압력 강도에 따라 시각·촉각 피드백을 동시에 제공하고, 너무 깊이 베거나, 위험한 부위를 건드리면 실시간 위험 경고 기능까지 갖춘 시스템이 구현됐다. 이는 의료 교육의 몰입도와 정확성을 획기적으로 향상할 수 있는 기술로 평가된다. </p>
          <p contents-hash="d5b06829c4e553da2a6cceca7118b34dd875f8069029aef915adf2b8ef4e8944" dmcf-pid="XlC7ezf5iO" dmcf-ptype="general">이번 연구 결과는 세계적 권위의 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’ 2025년 5월호에 게재됐으며, 해당 논문은 사이언스 어드밴시스 공식 SNS 채널(Facebook, Twitter)을 통해 전 세계에 소개되기도 했다.</p>
          <p contents-hash="6f6ae4cc721cbb12dfb8c9689a706368e760aa9c2b21d09bd13d95c21b61620f" dmcf-pid="ZShzdq41es" dmcf-ptype="general">jiany@fnnews.com 연지안 기자</p>
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        <p class="" data-translation="true">Copyright © 파이낸셜뉴스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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