광운대 김남영 교수(전자공학과) 연구팀 마이크로피라미드 어레이 바이모달 전자 피부 개발 성공

〈(좌)우문삼 박사과정 연구원 (우)김남영 교수〉

광운대학교 김남영 교수 연구팀(전자공학과)은 우문삼 박사과정(제1저자)과 함께 마이크로피라미드 어레이 바이모달 전자 피부 개발에 성공했다.

인간의 촉각적 인식과 비슷하거나 심지어 그 이상의 전자 스킨(e-skin)을 개발하는 것은 지식화 프로세스를 발전시키는 데 있어 중요한 역할을 한다. 이와 관련하여 정전식 감지 기반의 기계 학습 동기 마이크로피라미드 어레이 바이모달(MAB) e-skin이 보고되었으며, 이는 3차원 물체의 비접촉 측정 및 점자 문자의 접촉 인식과 같은 프링 및 전자 효과를 통해 구현된 바이모달 감지(근접 및 압력) 기반의 공간 매핑 응용 프로그램을 가능하게 한다.

압력 모드의 MAB e-skin은 아이온트로닉 효과와 단일 마이크로피라미드 구조의 이점을 활용하여 655.3kPa-1(0.5kPa 미만)의 최대 감도, 327.9kPa-1(0.5-15kPa)의 선형 감도 및 0.2Pa의 초저감도를 제공한다. MAB e-skin은 다층 퍼셉트론 및 컨볼루션 신경망의 도움을 통해 근접 및 압력 모드에서 수집된 데이터 세트를 사용하여 훈련 및 학습을 기반으로 6개의 재료와 10개의 표면 모양을 정확하게 인식할 수 있으므로 하나의 근접-압력 사이클 내에서 다양한 물체의 정확한 인식을 달성할 수 있다. 이 MAB e-skin의 개발은 로봇 피부와 고급 응용 분야의 확장을 위한 새로운 길을 열었다.

마이크로피라미드 어레이 바이모달 전자 피부에 대한 개략도

이번 연구는 교육부에서 지원하는 과학기술정보통신부 (MIST, RS-2023-00302751)의 지원을 받았다. 연구결과는 Wiley에서 발간하는 국제 저명 논문지인 Advanced Science Journal (IF=17.521) “Micropyramid Array Bimodal Electronic Skin for Intelligent Material and Surface Shape Perception Based on Capacitive Sensing” 제목으로 실렸다.

온라인 중앙일보