이달의 과학기술인상에 김정 KAIST 교수…인간처럼 촉각 느끼는 로봇 피부 개발

김정 KAIST 기계공학과 교수가 2월 이달의 과학기술인상 수상자로 선정됐다./과학기술정보통신부

2024년 2월 이달의 과학기술인상 수상자로 한국과학기술원(KAIST) 기계공학과 김정 교수가 선정됐다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 매달 1명씩 선정하는 이달의 과학기술인상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자에게 과기정통부 장관상과 상금 1000만원을 주는 상이다.

김정 교수는 인간의 촉각 수용과 감각 전달의 원리를 모방하여 인간처럼 촉각을 느낄 수 있고 상처 치유도 가능한 대면적 로봇 피부를 개발했다. 최근 산업용 로봇이 사람과 같은 공간에서 물리적 작업을 하고, 인간의 재활과 치료를 위한 의료용 로봇 수요가 늘고 있다. 이에 따라 외부와의 접촉을 인지하고, 충돌 시 충격을 흡수하는 로봇 피부의 중요성도 커진다.

김정 교수는 하이드로젤-실리콘 엘라스토머 구성의 다층 구조와 넓은 영역에 분산 배치한 센서를 이용해 인간과 같은 수준의 촉각을 넓은 표면에서도 실시간으로 감지할 수 있는 로봇 피부 기술을 제안했다. 엘라스토머는 고무처럼 탄성이 좋은 플라스틱 소재를 말한다.

이렇게 만든 로봇 피부는 누르기, 쓰다듬기, 두드리기 같은 대표적인 촉각 자극 종류를 분류할 수 있고, 찢어지거나 베여도 촉각 감지 기능을 유지했다. 기계적·전기적 물성 조절이 가능해 의수나 의족에 사용하면 실제 사람의 피부와 유사한 외형과 촉감을 제공할 수도 있다.

연구 결과는 2022년 6월 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스(Science Robotics)’에 게재됐고, 후속연구 결과는 로봇분야 학술회의(IEEE RA-L)에서 최우수 논문으로 선정되기도 했다.

김정 교수는 “이번 연구는 대면적 로봇 피부를 개발해 인간과 로봇이 같은 공간에서 공존할 수 있는 필수 기술을 마련하고, 인간의 피부감각과 촉각 성능을 구현한 데 의의가 있다”라며 “앞으로 인간형 로봇의 외피에 적용할 수 있는 로봇 피부 및 촉각 기술 개발에 더욱 노력을 기울이겠다”고 밝혔다.

김정 KAIST 교수는 사람처럼 느끼고 상처 치유가 가능한 대면적 로봇 피부 기술을 개발했다./과학기술정보통신부

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