UNIST(울산과학기술원)는 고현협 에너지화학공학과·김재준 전기전자공학과 교수 연구팀이 사람의 동작, 촉감, 소리 등을 모두 인식해 기계에 전달할 수 있는 ‘사람-기계 인터페이스’를 개발했다고 27일 밝혔다.

이 인터페이스는 귀의 달팽이관 구조를 모방한 인공피부 센서를 기반으로 한다. 달팽이관 기저막은 두께와 너비, 단단함 정도가 부위별로 달라 소리를 주파수별로 구분해 받아들일 수 있는 원리를 응용했다.

센서의 이러한 특성 덕분에 사람의 동작처럼 느리게 반복되는 저주파 신호 뿐만 아니라 빠르게 진동하는 소리, 촉감 같은 고주파 신호도 낮은 신호 대 잡음비로 기계에 모두 전달할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.

연구팀은 이 센서를 활용해 아바타 로봇 손 제어 기술, 스마트 햅틱 장갑 같은 응용 기술을 개발했다.

개발한 센서는 달팽이관 기저막처럼 두께, 다공성, 면적 등이 다른 단위 마찰 전기 센서 여러 개가 연속적으로 붙어 있는 형태다. 특히 센서 내부 구조를 특수하게 설계해 기존 평면 형태 센서보다 압력 민감도를 최대 8배 향상했다.

인식 주파수 대역폭도 45~9000㎐로 사람의 심전도 신호(0.5~300㎐), 근전도 신호(50~3000㎐), 심음도 신호 (20~2만㎐), 목소리(100~400㎐)와 같은 생체 신호를 모두 인식할 수 있다.

외부 소음 환경에서도 머신 러닝을 통해 95% 정확도로 사람 목소리만 인식 가능해 소음 제거 기능을 탑재한 마이크로도 쓸 수 있다. 차형석기자