ETRI, 멀리서 생생한 촉감 전달하는 텔레햅틱 기술 개발

VR AR 기술 고도화에 기여할 전망

국내 연구진이 스티커처럼 손가락 끝에 붙여 실시간으로 생생한 촉감을 원격 전달하는 텔레햅틱 기술을 개발했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 이런 기술을 개발해 전자공학 분야 임팩트팩터(IF) 상위 0.9% 학술지 '엔피제이 플렉서블 일렉트로닉스'에 실었다고 13일 밝혔다.

텔레햅틱은 촉감을 원격으로 전송하는 기술이다. 시각 경험에 머물러 있는 가상현실(VR)·증강현실(AR) 기술에서 촉각을 통한 몰입 경험을 획기적으로 높일 것으로 주목받고 있다. 텔레햅틱을 쓰면 현실에서 직접 물체를 만지지 않고 센서와 액추에이터(동력을 이용해 기계를 움직이는 장치)를 통해 가상 공간에서 똑같은 느낌을 받을 수 있다. 다양한 질감을 특수 센서로 인식하고, 이 데이터를 액추에이터로 보내 미세 진동을 일으켜 '인공 촉감'을 느끼게 하는 원리다.

ETRI는 자체 개발한 압전소자와 초박막 유연 기판에 1mm 미만 초소형 센서와 액추에이터를 정밀하게 집적했다. 1.8mm 간격으로 빼곡히 배열된 고해상도 센서가 1~1000 헤르츠(Hz)에 달하는 넓은 주파수 범위에서 촉각 패턴을 감지한다. 느리게 변하는 압력(정압)과 빠르게 변하는 압력(동압)을 동시에 측정하는 기능도 갖췄다. 기존 텔레햅틱 장치의 큰 부피와 낮은 성능 문제를 해결한 것으로 평가받고 있다.

ETRI는 이 피부 부착형 텔레햅틱 장치로 면, 폴리에스테르, 스판덱스 등 재질을 구별할 수 있음을 보였다. 플라스틱 막대가 손끝을 굴러가는 느낌 등도 재현했다. 블루투스 통신을 이용해 15미터 거리 내에서 작동한다. 데이터 통신 지연 시간은 1.55밀리초(ms)로 짧았고, 획득 및 재현 신호가 97% 일치했다.

ETRI 지능형센서연구실 관계자는 "피부에 부착할 수 있는 가볍고 유연한 촉감재현 장치를 통해 몰입도 높은 VR·AR 콘텐츠 개발에 한 걸음 더 나아가게 됐다"고 설명했다.

연구진은 앞으로 압전소자 성능을 고도화하면서 열·냉감까지 인식하는 복합 센서 및 액추에이터를 개발할 계획이다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 지원을 받아 수행됐다.

이해성 기자