점자, 문자, 질감까지…정교한 촉각 디스플레이 개발
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국내 연구팀이 발광다이오드(LED)로 형상과 질감을 재현하는 촉각 디스플레이를 개발했다.
연구팀은 "이번에 개발된 기술로 시각장애인을 위한 고차원의 입체적 정보 전달, 차량의 가변 사용자인터페이스(UI), 만질 수 있는 입체 통화, 교육용 모델 등 촉각 인터랙션 구현이 가능해질 것"이라고 내다봤다.
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국내 연구팀이 발광다이오드(LED)로 형상과 질감을 재현하는 촉각 디스플레이를 개발했다. 시각장애인용 정보 전달이나 차량 인터페이스, 교육용 스마트기기 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 광열 탄성가변 필름 기반으로 입체 촉감을 생성하는 디스플레이 기술을 개발해 연구 결과를 지난달 22일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 발표했다고 16일 밝혔다.
연구팀은 머리카락 두께의 얇은 층 두 개로 구성된 기능성 고분자 필름 구조를 활용했다. LED에 마주한 하부 광열층은 빛을 흡수해서 열을 발생시킨다. 상부의 가변탄성층은 상온에서 단단하지만 광열층의 열이 전달되면 약 50℃ 이상에서는 매우 부드럽게 변한다.
탄성층이 부드러워진 상태에서 필름 아래쪽으로 공기압을 가하면 가열된 정도에 따라 필름이 부풀어 사람이 만질 수 있는 입체 형상이 만들어진다. 직경 4mm의 소자에서 1.4mm 높이까지 튀어나오도록 조절할 수 있다. 일반 점자 디스플레이 높이의 약 2배로 빛의 세기에 따라 0.1mm 단위로 정밀한 제어도 가능하다.
빛 조사를 멈추면 상부층 온도가 낮아져 필름이 단단해진다. 전력 소모 없이도 사용자가 누르는 힘을 견디도록 고정할 수 있는 셈이다. 촉각 디스플레이는 점자와 문자는 물론 다양한 입체적 형상을 직접 표현해냈다. 부분별로 탄성과 온도를 제어해 높이와 질감을 정교하게 재현하는 것이 차별점이다.
연구팀은 "이번에 개발된 기술로 시각장애인을 위한 고차원의 입체적 정보 전달, 차량의 가변 사용자인터페이스(UI), 만질 수 있는 입체 통화, 교육용 모델 등 촉각 인터랙션 구현이 가능해질 것"이라고 내다봤다.
논문의 제1저자인 황인욱 ETRI 탠저블인터페이스창의연구실 책임연구원은 "기존 점자형 촉각 디스플레이는 높이 조절이 불가능해 점자나 단순한 도형만 표현할 수 있었다"며 "이번에 개발된 기술은 각 셀의 높낮이와 탄성을 자유자재로 제어해 입체 지형과 질감까지 구현할 수 있다"고 설명했다.
윤성률 ETRI 탠저블인터페이스창의연구실장은 "촉각 디스플레이 기술을 한 차원 높은 수준으로 끌어올린 혁신적 성과"라며 "대형 입체화 디스플레이로 확장하고 셀 해상도를 높이면서 에너지 효율도 극대화할 계획"이라고 밝혔다.
[이병구 기자 2bottle9@donga.com]
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