UNIST 이지석·고현협·김동혁
서울대 김정욱 교수 공동연구팀
필기·지문·점자 인식 등에 응용

　UNIST는 이지석·고현협·김동혁 에너지화학공학과 교수와 김정욱 서울대 교수 공동 연구팀이 움직이는 터치 신호를 실시간으로 분석할 수 있는 광학 촉각 센서를 개발했다고 1일 밝혔다.

　기존 센서는 정적인 힘만을 측정할 수 있었으나, 연구팀은 정적인 힘과 동적인 힘을 분리해 분석할 수 있는 기술을 구현했다. 특히 필적 감정 분야에서 필기 속도와 압력 변화를 가시적으로 표현하고 기계학습 분석을 통해 개인을 식별할 새로운 가능성을 열었다. 기술의 핵심은 상향 변환 나노 입자에 있다.

　이 입자를 활용해 높은 해상도로 동적 힘을 측정할 수 있고, 근적외선을 흡수해 외부에서 가해지는 힘을 정확하게 감지한다.

　연구팀은 기계학습 기술을 적용해 센서가 수집한 데이터를 더 정밀하게 분석했다.

　기계학습 알고리즘을 통해 동적 터치 신호에서 수직 압력과 마찰 전단력을 분리하고, 힘의 방향까지 정확히 파악했다.

　유한요소해석(FEA)으로 센서 내 힘 전달 경로와 신호 변화의 타당성도 검증했다. 센서 구조는 사람 피부 감각을 모방해 힘을 증폭시켰는데, 단일 광학 이미지로 수직 압력과 마찰 전단력을 동시에 구분할 수 있다.

　물체를 살짝 눌렀을 때 발생하는 0.05N의 미세한 힘도 감지할 수 있고, 9.12ms(밀리초·1000분의 1초)의 빠른 응답 속도를 보였다.

　개발된 센서는 필기뿐만 아니라 지문 인식, 점자 인식 등 여러 분야에 응용할 수 있다.

　실제로 연구팀은 이 센서를 활용해 점자를 음성으로 변환하는 시스템에 적용했고, 동적 생체 인식 시스템과 위조 방지 애플리케이션을 선보였다.

　삼성미래기술육성사업과 한국연구재단 지원으로 이뤄진 이번 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature communications)에 지난달 12일 공개됐다.

이다예기자 ties@ksilbo.co.kr

#울산 #터치신호분석 #광학촉각센서 #UNIST