작업 범위 넓고 기능성 명확, 로봇 신산업 개척 ‘청신호’ 아주대 연구진이 전방위 물체 조작이 가능한 고성능 로봇 손을 개발했다. 아주대학교(총장 최기주)는 기계공학과 김의겸 교수팀이 다양한 방식으로 물체를 쥐거나 조작할 수 있는 고성능 로봇 그리퍼(Robot Gripper)와 정밀한 접촉력 측정이 가능한 촉각센서를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구에는 아주대 기계공학과 김의겸 교수가 교신 저자로, 이유성·박정화 학생(석박사 통합 과정)이 제1 저자로 참여했다. 두 논문의 공동 교신저자로는 한국기계연구원의 박동일 박사와 아주대 기계공학과의 최정일 교수가 함께했다. 3지(손가락) 형태의 로봇 손인 로봇 그리퍼(Robot Gripper)는 그동안 잡거나 놓는(pick and place) 수준의 작업만을 수행할 수 있었다. 신뢰할 수 있는 제어성과 견고함을 확보하기 위해 제한적으로 설계해야 하기 때문이다. 아주대 연구팀은 이 같은 제어성과 견고함을 유지하면서도 평행 잡기(parallel grasp), 정밀 잡기(pinching grasp), 감싸 잡기(enveloping grasp)와 같이 다양하게 물건을 쥘 수 있는 기능을 구현해 내는 데 성공했다. 더 나아가 물체의 방위를 손안에서 변경(in-hand manipulation)하거나 공구를 조작(Tool manipulation)하는 기능까지 가능한 로봇 손을 개발했다. 이와 함께 로봇 손끝에 결합할 수 있는 그리퍼 끝단 센서를 개발했다. 이 센서를 활용하면 물체가 어떻게 잡히고 조작되는지를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 새롭게 개발한 센서와 로봇 손을 활용하면 휴머노이드 로봇이나 산업용 로봇의 끝단 장치(end-effector)로 장착해, 기존에 수행이 어려웠던 작업을 하나의 그리퍼 플랫폼에서 수행할 수 있다. 예를 들어, 기존에는 로봇 그리퍼로 전구와 같은 물체를 단순히 잡고 놓는 작업만 가능했으나 새로 개발한 그리퍼는 전구의 방향을 조작해 원하는 방향으로 돌리고 전구를 끼워 설치하는 작업도 수행할 수 있다. 또한 볼트와 같은 작은 물체를 돌려서 빼고 방향을 맞춰 구멍에 끼우는 작업(peg-in-hole)뿐 아니라, 드라이버를 잡고 조작해 볼트를 조이는 작업까지도 가능하다. 특히 그리퍼 끝단 센서를 활용하면 물체가 어떻게 잡히고 조작되는지를 실시간으로 모니터링할 수 있어, 자동화 제어에 활용될 수 있다. 아주대 김의겸 교수는 “인간의 손 모양을 본떠 만든 인간형 로봇손은 특수한 제어방법론이 필요해 아직 산업 현장에서 직접 활용하기가 어려운 상황”이라며 “이번에 개발한 다자유도 그리퍼는 작업 범위가 매우 넓고 명확한 기능성을 가지고 있어 로봇 신산업 개척에 중요한 의미를 가진다”라고 전했다.

사운드연동 햅틱기술이 적용된 햅틱마우스, 햅틱콘솔 등 햅틱디바이스 제조회사인 티엔비테크는 판매자회사인 ‘센스필’을 ‘플레이햅틱’으로 사명을 변경하고 브랜드, 홈페이지 명칭, SNS 계정 등 모두 ‘플레이햅틱’ 브랜드로 통합 개편한다고 8일 밝혔다. PC의 모든 사운드를 연동시켜 다이나믹한 햅틱피드백을 구현시키는 신개념 햅틱마우스를 출시 판매하고 있는 ‘센스필’은 ‘플레이햅틱’으로 회사명과 브랜드 모두 변경한다. 새롭게 태어난 플레이햅틱은 대표 상품군인 햅틱마우스의 지속적인 신모델 개발, 스마트폰용 햅틱디바이스 햅틱콘솔 기능 보완, 웨어러블 햅틱디바이스 신규개발 등 햅틱 관련 제품 라인업을 확장하며 ‘플레이햅틱’을 핵심 브랜드로 육성할 계획이다. 회사 측은 “햅틱마우스는 지금까지 경험하지 못했던 새로운 컨셉의 마우스로 일명 ‘감각을 깨우는 마우스’로 알려져 있으며 대체 불가 즐거움을 느낄 수 있는 제품으로, 기존 ‘센스필’ 브랜드로는 고객과의 소통에 어려움이 있어 ‘플레이햅틱’이라는 새로운 브랜드로 고객과 적극적으로 소통하는 마케팅 활동을 활발하게 전개할 것”이라고 밝혔다. 플레이햅틱 관계자는 “입체적인 햅틱피드백이 구현되는 자사 제품의 특징이 고객에게 제대로 어필될 수 있도록 새로운 브랜드 ‘플레이햅틱’으로 전면개편을 진행했다. 회사명칭뿐만 아니라 홈페이지 도메인 명칭을 비롯 SNS사용 계정명칭 등 고객과의 소통창구 모두 변경되며, 자사 제품 전문 쇼핑몰도 전면 리뉴얼하여 곧 재오픈할 계획”이라고 말했다. 햅틱 전문브랜드 ‘플레이햅틱’는 제품 라인업 다각화 일환으로 리미티드 한정판 보급형모델, 촉각센서 외부 돌출형 신규 모델등의 출시를 앞두고 있으며, 고객에게 마우스를 선택하는 새로운 기준을 제시할 정도로 햅틱디바이스의 경험 및 보급 확산, ‘플레이햅틱’ 브랜드 인지도 제고 등 고객과의 소통을 강화할 예정이다.

아모레퍼시픽이 피부감각을 측정할 수 있는 지능형 촉각 센서를 개발했다. 센서를 활용하면 더 정밀하게 사용감을 조절한 화장품을 개발할 수 있다. 지능형 촉각 센서는 기계 학습을 접목한 측정 기술이다. 사람의 피부에서 느껴지는 시원함과 촉촉함의 정도, 용액의 유형까지 인식해 디지털 수치로 나타내 준다. 아주 얇고 유연한 데다 외부의 압력과 변형에도 안정적으로 측정이 가능하다. 피부에 부착할 수도 있다. 이는 ‘인간 피부 모사’ 첨단 센서 기술을 보유한 고현협 울산과학기술원(UNIST) 교수 그룹과의 협업으로 일궈 낸 성과다. 박영호 아모레퍼시픽 기술연구원장은 “인간의 주관적 감각을 수치화, 정량화하는 데 오랜 기간 노력해 왔다”면서 “화장품이 주는 시원함과 따뜻함을 정확하게 비교·평가할 수 있어 객관적인 실증 결과를 제공할 수 있게 됐다”고 밝혔다.　

국내 연구진이 최근 주목받는 메타버스 기술에 적용가능한 인공감각 시스템을 개발하는데 성공했다. 카이스트 바이오및뇌공학과, 고려대 전자정보공학과, 한양대 신소재공학부 공동연구팀은 메타버스, 가상(VR)·증강(AR)현실에 적용할 수 있는 인간 피부-신경모사형 인공감각 인터페이스 시스템을 개발했다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 전자공학 분야 국제학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 실렸다. 사람은 다양한 유형의 촉각 수용기를 통해 압력, 진동, 마찰 등 정보를 조합해 촉각을 느끼기 때문에 메타버스나 가상증강현실은 물론 인공피부, 로봇형 의수나 의족에 활용되는 인공감각 시스템을 개발하려는 시도는 많이 있었지만 실제 사람의 감각기관처럼 만들기는 쉽지 않았다. 연구팀은 압력은 전기신호로 바꿀 수 있는 압전재료와 압전 저항성 재료를 조합해 전자피부를 만들었다. 연구팀이 개발한 전자피부는 피부내 압력을 감지할 수 있는 ‘늦은 순응 기계적 수용기’와 진동을 감지하는 ‘빠른 순응 기계적 수용기’를 동시에 흉내낼 수 있다. 연구팀은 이런 복합 촉각센서 전자피부를 실제 신경패턴에 기반한 신호변환 시스템과 연결시켰다. 연구팀은 이 과정에서 생체 내 반응을 최대한 흉내내기 위해 실제 감각신경에서 나타나는 신호를 측정해 함수화하는 방법을 사용했다.연구팀은 이렇게 만든 시스템을 생쥐에게 적용한 결과 인공 감각 시스템에서 발생한 신호가 왜곡없이 생체 내에 전달되고 근육반사 작용 같은 생체감각 관련 현상을 구현할 수 있다는 것을 확인했다. 또 지문구조로 만든 감각시스템을 20여 종류의 직물과 접촉시킨 뒤 인공지능 심층학습 기법으로 직물의 질감을 99% 이상 분류할 수 있고 학습된 신호를 바탕으로 사람과 동일하게 예측이 가능하다는 것을 확인했다. 카이스트 바이오및뇌공학과 박성준 교수는 “이번 연구는 실제 신경신호의 패턴학습을 바탕으로 감각시스템을 구현했다는데 의미가 크다”라며 “기존보다 좀 더 현실적인 감각을 표현할 수 있을 뿐만 아니라 다른 감각 시스템들과 결합해 더 큰 시너지 효과를 낼 수 있을 것”이라고 설명했다.

21일 오전 대전 유성구 한국기계연구원 연구동에서 도현민 책임연구원과 연구원들이 촉각센서 일체형 로봇 손 개발 연구성과 시연회를 갖고 있다. 이번에 개발된 인간형 로봇 손은 4개의 손가락과 16개의 관절로 이루어졌으며 각 방향으로 움직일 수 있도록 12개의 모터가 사용됐다. 도현민 책임연구원은 사람의 손의 섬세한 움직임을 모방해 일상생활에서 사용하는 도구 등 다양한 물체를 다루기 위해 로봇 손을 개발했다고 밝혔다. 뉴스1

울산과기원(UNIST) 학생팀이 과학기술정보통신부, 연구성과실용화진흥원, 아산나눔재단에서 주관한 ‘과학기술 기반 대학생 비즈니스 아이디어 공모전’에서 금상을 받았다. 이들은 이 아이디어로 실제 의료기기 시장까지 진출하기로 했다. 7일 UNIST에 따르면 신소재공학부 학부생 정태훈·임동철씨와 생명공학부 대학원생 조혜원씨가 팀을 이뤄 아이디어 공모전에서 금상을 받았다. 이들의 아이디어는 신생아의 두상 비대칭을 방지하는 스마트 짱구베개다. 짱구베개는 아이의 머리 뒷부분이 동그랗게 형성될 수 있도록 가운데 부분을 도넛처럼 움푹 파이게 만든 베개다. 스마트 짱구베개는 기존 짱구베개에 영상기반 소프트 촉각센서와 공기주머니를 적용해 자는 자세를 바로잡도록 유도해준다. 영상기반 소프트 촉각센서는 한국생산기술연구원에서 개발한 것을 활용했다. UNIST팀은 이 기술에 베개 속 공기량을 조절하는 공기주머니를 추가해 스마트 짱구베개를 만들었다. 팀장을 맡은 정태훈 학생은 “신생아의 머리가 놓여 있는 자세를 실시간으로 살피려고 부드러운 촉각센서를 적용했다”며 “아기가 잘못 누울 때 자세를 고치게 하려고 공기주머니에서 공기량을 조절하는 시스템을 더했다”고 말했다. 이들은 이 아이디어로 제품을 제작해 의료기기 시장을 공략할 계획이다. 짱구베개가 미용뿐 아니라 신생아 돌연사와 잘못된 수면습관으로 인한 안면 비대칭도 예방할 수 있는 의학 측면에서 수요도 있기 때문이다. 공모전 입상으로 연구성과실화화진흥원 지원도 예정돼 상반기에 시제품을 제작할 수 있을 전망이다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

현재 개발되고 있는 대부분의 로봇은 외피를 금속으로 만들던가 내부 기계장치를 그대로 드러낸 상태의 외형을 갖고 있다. 앞으로는 로봇도 사람처럼 다양한 촉감을 느끼고 외부 충격을 흡수할 수 있는 유연한 피부를 가질 수 있다. 카이스트 기계공학과 김정·박인규 교수 공동연구팀은 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 최신호에 실리콘과 탄소나노튜브를 이용한 촉각 센서를 개발했다고 발표했다. 피부는 인체에서 가장 많은 부분을 차지하는 신체기관이다. 주요 장기를 외부 충격에서 보호하고 외부의 촉각 정보를 신경계에 전달하는 역할이다. 사람 피부와 비슷한 로봇 외피가 되려면 자유자재로 늘어나는 신축성과 오랜 사용에도 견딜 수 있는 내구성을 가져야 한다. 전기 배선도 최소화해야 한다. 현재 개발되고 있는 다양한 촉각 센서나 인공 피부 기술은 이에 못 미치고 있다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해서 실리콘과 탄소나노튜브를 혼합시킨 복합재를 만들었다. 복합재 표면에 전극을 설치해 일정량의 전류를 흐르게 한 뒤 전류 변화를 통해 미세한 접촉까지 인식할 수 있는 ‘전기임피던스영상법’(EIT)를 적용했다. 복잡한 전기배선을 없애기 위해서다. 이렇게 만든 촉각센서는 망치로 내려치는 정도의 강한 충격에도 견딜 수 있으며 센서 일부가 파손됐을 경우에도 3D프린터를 이용해 손쉽게 복원이 가능하다. 김 교수는 “이번에 개발한 신축성 촉각센서는 기능성 나노복합소재와 컴퓨터단층법을 융합해 만들어 로봇피부뿐만 아니라 인체에 부착하는 의료기기에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　국내 연구진이 사람보다 더 민감한 촉감을 가진 로봇 손을 개발했다. 　한국표준과학연구원 질량힘센터 김민석 박사팀이 사람의 피부와 같은 인공 촉각센서와 센서를 통해 수집되는 촉각정보를 기억할 수 있는 저장공간을 가진 로봇 손을 개발하는데 성공했다고 4일 밝혔다.　보통 사람이 어떤 사물을 만질 때 피부는 질감, 온도 등의 정보를 동시에 습득한다. 뇌는 이전에 기억하고 있던 촉각정보와 비교한 뒤 일치할 경우 사물의 촉감이라고 판단한다. 　연구팀이 개발한 로봇 촉각센서는 사람의 손처럼 재질에 따른 거칠기, 마찰력, 온도, 강도 등 다양한 촉각 정보를 수치화해 데이터베이스에 저장하도록 설계됐다. 특히 사람 피부보다 민감한 고성능 반도체 실리콘 기반 센서가 측정값을 수치화해 저장할 수 있기 때문에 사람보다 사물을 정확히 구별할 수 있다는 특징이 있다.　이렇게 저장된 정보를 바탕으로 새로운 물건을 만지거나 집을 때 기존 사물 정보와 비교해 쥐는 정도를 조절하고 어떤 물건인지를 판단한다는 것이다.　연구진은 섬유, 나무, 플라스틱 등 25개 정도 각기 다른 샘플을 가지고 실험한 결과 98% 이상 높은 정확도로 사물을 구별해 내는 것을 발견했다. 　미국, 일본 등 국내외 연구진이 인공촉각센서를 활발히 연구해오고 있지만 이번처럼 다양한 형태의 촉각정보를 측정하고 구별하는 것은 처음이다.　김 박사는 “이번 기술 개발에 따라 사람처럼 촉각을 느낄 수 있는 휴머노이드 로봇 개발이 앞당겨질 것으로 기대된다”며 “촉각정보를 비교할 수 있다는 특징을 활용하면 위조품 판별, 화장품 효과 측정 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

손의 움직임뿐만 아니라 감각까지 되찾게 해주는 신형 로봇 의수가 미군에 의해 개발돼 관심을 집중시키고 있다. 이번 기술은 미국 마이애미대학교 연구팀과 미국방위고등연구계획국(DARPA, 이하 다르파)이 공동으로 개발한 것으로, 최근 다르파가 주최한 컨퍼런스에서 처음으로 공개됐다. 원래 다르파는 뇌에 전극을 심어 뉴런의 경미한 전기펄스를 감지, 그 신호를 의수 및 의족에 전달해 조작하는 기술을 개발하고 있었다. 이는 팔 다리 절단부위의 근육 움직임 신호를 통해 조종하는 기존 로봇 의족·의수 기술보다 한층 진일보한 것이다. 해당 기술을 개발했던 다르파의 저스틴 산체스 박사는 여기서 한 걸음 더 나아가 이번에는 거꾸로 의수에서 감지한 촉각신호를 두뇌에 전송하는 기술을 실현했다. 개발팀은 척수를 다쳐 신체마비 환자가 된 ‘네이선’이라는 이름의 실험 참가자와 함께 이번 기술의 성능을 직접 확인한 것으로 전한다. 네이선이 의수로 물건을 들거나 만지면, 의수에 내장된 역각 센서(force sensor, 로봇 팔 또는 손에 가해지는 힘을 측정하는 일종의 촉각센서)가 작은 전기신호를 네이선의 두뇌에 심어진 전극에 전송한다. 이를 통해 네이선은 의수의 손가락에 닿은 물체를 ‘느낄’ 수 있다는 것이 개발팀의 설명. 개발자들은 네이선의 눈을 가린 채 어떤 손가락이 만져지고 있는지 맞추도록 하는 실험에 성공했다고 밝혔다. 개발자들은 “예고 없이 손가락 두 개를 동시에 누르자 네이선이 이를 알아채고 ‘지금 누군가 장난을 치는 것 아니냐’고 말했다”며 “이를 통해 이번 기술이 실제 손의 감각을 매우 근접하게 구현할 수 있다는 점을 더욱 확실히 알 수 있었다”고 전했다. 산체스는 “두뇌 신호로 직접 조종하는 의수는 그 자체로도 많은 잠재력을 가지고 있는 기술이긴 하지만, 촉각이 없이는 세밀한 작업을 수행하기 힘들다”며 “이번 기술을 통해 실제 팔의 기능에 준하는 성능을 지닌 의수 기술의 실현 가능성이 더 높아졌다”고 자평했다. 사진=ⓒDARPA 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

손의 움직임뿐만 아니라 감각까지 되찾게 해주는 신형 로봇 의수가 미군에 의해 개발돼 관심을 집중시키고 있다. 이번 기술은 미국 마이애미대학교 연구팀과 미국방위고등연구계획국(DARPA, 이하 다르파)이 공동으로 개발한 것으로, 최근 다르파가 주최한 컨퍼런스에서 처음으로 공개됐다. 원래 다르파는 뇌에 전극을 심어 뉴런의 경미한 전기펄스를 감지, 그 신호를 의수 및 의족에 전달해 조작하는 기술을 개발하고 있었다. 이는 팔 다리 절단부위의 근육 움직임 신호를 통해 조종하는 기존 로봇 의족·의수 기술보다 한층 진일보한 것이다. 해당 기술을 개발했던 다르파의 저스틴 산체스 박사는 여기서 한 걸음 더 나아가 이번에는 거꾸로 의수에서 감지한 촉각신호를 두뇌에 전송하는 기술을 실현했다. 개발팀은 척수를 다쳐 신체마비 환자가 된 ‘네이선’이라는 이름의 실험 참가자와 함께 이번 기술의 성능을 직접 확인한 것으로 전한다. 네이선이 의수로 물건을 들거나 만지면, 의수에 내장된 역각 센서(force sensor, 로봇 팔 또는 손에 가해지는 힘을 측정하는 일종의 촉각센서)가 작은 전기신호를 네이선의 두뇌에 심어진 전극에 전송한다. 이를 통해 네이선은 의수의 손가락에 닿은 물체를 ‘느낄’ 수 있다는 것이 개발팀의 설명. 개발자들은 네이선의 눈을 가린 채 어떤 손가락이 만져지고 있는지 맞추도록 하는 실험에 성공했다고 밝혔다. 개발자들은 “예고 없이 손가락 두 개를 동시에 누르자 네이선이 이를 알아채고 ‘지금 누군가 장난을 치는 것 아니냐’고 말했다”며 “이를 통해 이번 기술이 실제 손의 감각을 매우 근접하게 구현할 수 있다는 점을 더욱 확실히 알 수 있었다”고 전했다. 산체스는 “두뇌 신호로 직접 조종하는 의수는 그 자체로도 많은 잠재력을 가지고 있는 기술이긴 하지만, 촉각이 없이는 세밀한 작업을 수행하기 힘들다”며 “이번 기술을 통해 실제 팔의 기능에 준하는 성능을 지닌 의수 기술의 실현 가능성이 더 높아졌다”고 자평했다. 사진=ⓒDARPA 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

삼성미래기술육성센터가 13일 ‘스마트센서 소재’와 ‘시스템 소프트웨어’ 테마와 연관된 10개 연구과제를 선정해 발표했다. 삼성은 앞으로 3년간 과제당 최대 10억원을 지원한다. 삼성미래기술육성사업은 기초과학, 소재기술, 정보통신기술(ICT) 분야의 미래기술을 키우는 일종의 ‘기술 CSR(기업의 사회적 책임)’ 프로그램으로 2013년 첫 삽을 떴다. 올해 지정 테마인 스마트 리빙을 위한 센서 소재 분야에서는 ‘나노크리스털을 이용한 고감도 3차원 풀컬러 촉각센서 개발’ 과제 등 5건이 뽑혔다. 나노크리스털 촉각 센서는 인체 피부를 본뜬 마이크로 돔 구조의 디자인을 활용해 위에서 아래로 누르는 압력만 인지하는 광학식 촉각센서와 달리 미세 압력의 변화를 인지할 수 있다. 연구자는 이지석(38) 울산과학기술대학교(UNIST) 교수다. 삼성은 이 기술이 장애인 재활용 보조기구, 스마트홈 보안센서 등에 활용될 것으로 기대하고 있다. 시스템 소프트웨어 분야에서는 김장우(43) 포스텍 교수가 신청한 ‘기기(디바이스) 중심의 초고성능 시스템 구조 및 소프트웨어 개발’ 등 5건이 뽑혔다. 이 과제는 모든 기기가 통신으로 연결된 사물인터넷 시대에 적합한 운영체제(OS)를 개발하는 게 골자다. 기존의 OS는 스마트폰, PC 등 한 가지 기기에 국한됐다. 명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr

한국전자통신연구원(ETRI) 창의미래연구소 경기욱(38) 박사가 미국전기전자공학회(IEEE)에서 수여하는 ‘젊은 과학자상’을 수상했다고 연구원이 25일 밝혔다. 젊은 과학자상은 인간의 오감 중 촉각과 관련된 사용자 인터페이스 연구에 뛰어난 연구실적을 발표한 과학자 중에서 선정한다. 경 박사는 점자용 초소형 촉각 디스플레이, 촉각펜, 촉각피드백 터치스크린, 투명유연촉각센서 등 새로운 기술 개발에 힘쓴 공로를 인정받아 수상하게 됐다. 경 박사는 관련 분야 저명 학술지에 20여편의 과학기술논문인용색인(SCI) 논문을 발표했고 국내외에 관련 특허를 30여건 등록했다. 특히 지난해에는 휘거나 물에 넣어도 작동하는 얇고 투명한 촉각센서에 대한 연구성과를 발표해 재료분야 권위지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 표지논문에 선정되기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 올바른 걷기를 할 수 있도록 도와주는 ‘스마트 신발’을 개발했다. 한국표준과학연구원 질량힘센터 김종호 박사팀은 촉각센서와 발광다이오드(LED)를 이용해 올바른 자세로 걸을 수 있도록 도와주는 신발을 개발했다고 27일 밝혔다. 국내 및 6개국 특허 등록을 마친 상태로, 상용화를 눈앞에 두고 있다. 스마트 신발은 힘과 압력의 세기를 측정할 수 있는 촉각센서와 빨강·파랑·초록색 빛을 내는 LED 부분으로 구성돼 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사람 손보다 100배나 더 예민한 ‘로봇 손가락센서’가 개발됐다. 미국 매사추세츠 공과대학(Massachusetts Institute of Technology, MIT)은 해당 교 시각과학학과, 보스턴 노스이스턴 대학 공동 연구진이 사람 손보다 훨씬 예민한 로봇 촉각센서 ‘겔사이트(GelSight)’ 개발에 성공했다고 최근 밝혔다. 최근 제어계측공학기술의 발달로 수영하는 로봇, 발차기하는 로봇, 점프하는 로봇 등 다양한 연구사례가 등장하고 있다. 하지만 이번에 MIT·노스이스턴 대학 공동 연구진이 개발해낸 ‘로봇 손가락센서’는 아직은 부자유스럽고 민첩하지 못한 로봇 손을 실제 사람 손보다 예민하게 만들 수 있다는 점에서 더욱 주목받고 있다. 기본 구조가 합성고무로 이뤄져있는 겔사이트는 실제로 앞에 있는 사물을 보고 인식한 뒤, 이를 집어내는 첨단 컴퓨터 알고리즘으로 구동된다. 기계적으로 촉각을 인지하는 것이 아니라 물체의 위치를 실시간으로 3차원 시각신호로 변환해 인식하기에 전에 없던 놀라운 미세 조종을 구현할 수 있다. 연구진에 따르면, ‘겔사이트 손가락센서’는 로봇 손을 사람 손보다 약 100배나 예민하게 만드는 잠재성을 품고 있다. 빨강, 노랑, 파랑, 하얀 색 조명으로 구성된 플라스틱 입방체와 반도체칩이 내장된 겔사이트는 움직임 신호를 파악한 즉시 신속하게 임무를 수행해낸다. MIT 측이 공개한 영상을 보면, 겔사이트의 능력을 보다 확실하게 알 수 있다. 같은 로봇 손이라도 겔사이트가 장착됐느냐, 아니냐에 따라 현저한 차이를 보이는데 예를 들어, 겔사이트가 장착된 로봇손가락은 USB선을 컴퓨터 포트에 꼽는 정밀한 작업을 수행해내는 반면, 겔사이트가 없는 로봇손가락은 이를 해내지 못한다. 지난 2009년부터 겔사이트 센서 개발 연구를 진행해온 MIT 시각과학과 에드워드 에덜슨 교수는 “겔사이트의 가장 큰 특징은 물체를 시각 신호로 최초인식한 뒤 이를 신속히 촉각신호로 전환시켜 집어낸다는 점”이라고 설명했다. 연구진은 겔사이트가 저렴한 생산방식으로 놀라운 촉각센서 기술을 선보일 수 있는 만큼, 다양한 분야에 융통성 있게 활용될 수 있을 것으로 전망 중이다. 사진·영상=MIT　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

높고 거친 산악지역에 고립된 조난자를 신속·정확하게 구조할 수 있는 인간형 로봇이 곧 등장할 것으로 보여 네티즌들의 관심이 집중되고 있다. 미국 정보기술(IT) 전문 매체 테크크런치(techcrunch.com)는 스탠포드대학 컴퓨터과학과 인공지능 연구소(Artificial Intelligence Laboratory)가 개발 중인 ‘인간형 재난구조로봇’에 대한 자세한 사항을 최근 소개했다. 연구진이 공개한 3D 시뮬레이션 영상을 보면, 이 로봇은 기본적으로 직립보행에 두 개의 등산용 지팡이를 활용하는 인간 형태로 몇 가지 특별한 기능이 내장돼 있다. 우선 로봇의 머리 부분에는 주변 환경을 관찰·분석할 수 있는 3D 파노라마 카메라가 설치되어 있다. 구조대는 해당 카메라를 통해, 재난지역의 상황을 현장본부에서 실시간으로 자세히 파악해 조난자의 위치를 찾아낼 수 있다. 또한 로봇의 손 부분에는 ‘감각 인터페이스’가 장착돼 있어 물체와 지형 그리고 변화하는 온도에 민감히 반응해 현장마다 가장 효율적인 구조방식을 찾아낼 수 있도록 했다. 로봇이 쥐고 있는 등산용 지팡이에도 조난 현장의 지형과 지질 성분을 알아내는 스마트 분석 기능이 들어있어 전반적으로 구조 활동이 원활이 이뤄질 수 있도록 설계되어있다. 기존 구조로봇은 바퀴형태로 갈 수 있는 장소가 한정돼 있었으나 이 인간형 구조로봇은 높은 지역을 기어오르고 좁은 지역은 몸을 수그려 접근할 수 있는 등 응용성이 높다. 이에 구조대원이 가기 힘든 위험현장에 대신 투입할 수 있을 것으로 보여 기대감이 높아지고 있다. 연구진은 “재난현장에서 인명을 구조하기 위해서는 사람 형태를 실시간으로 감지하고 부상자를 도울 수 있는 매우 섬세한 촉각센서가 필요한데 이를 로봇에 구현하는 것이 쉬운 일이 아니다. 또한 각종 위험물질이 산재해있는 재난 현장에서 로봇의 안정성을 유지하는 것도 어려운 일”이라며 “로봇에 적용할 운동 및 촉각·감각 제어 인터페이스를 개발해내는 것이 중요한 과제”라고 강조했다. 한편, 해당 로봇의 개발상황과 세부 정보는 최근 홍콩에서 진행된 국제전기전자기술자협회 컨퍼런스(IEEE International Conference on Robotics and Automation)에서 발표됐다. 동영상·사진=Youtube 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

‘영년직 연구원’ 선정이 최근 정부출연 연구소에서 활발히 이뤄지고 있다. 영년직 연구원이란 과학기술 분야 발전에 공헌한 연구원의 정년을 보장, 안정적인 연구환경을 제공함으로써 과학기술 경쟁력을 높이기 위한 취지로 도입됐다. 한국원자력연구원은 6일 우라늄 방사능 물질의 유출을 막는 핵연료 피복관을 개발한 정용환 책임연구원과 핵 관련 사고 실증 실험 장치를 구축한 송진호 책임연구원을 영년직 연구원으로 선정했다. 한국기초과학지원연구원도 이날 환경과학 및 핵자기공명분야에서 탁월한 연구성과를 올린 이광식·한옥희 박사를 영년직 연구원 명단에 이름을 올렸다. 앞서 지난달 8일 한국표준과학연구원은 촉각센서를 이용한 초소형 마우스 터치스크린 기술을 개발한 강대임 박사 등 4명을, 같은달 29일 한국해양연구원도 해양유류오염 정화기술 개발에 공헌한 김상진 박사 등 4명을 영년직 연구원으로 선정했다. 이처럼 과학기술 전문인력에 대해 정년을 보장하는 것은 우수 인력의 유출을 막기 위한 연구소들의 자구책이다. 원미숙 대한여성과학기술인회 회장은 “연구소의 이직률이 높기 때문에 뛰어난 연구 성과를 낸 연구원을 붙잡고, 복지 차원에서 고용 안정성을 높이기 위해 영년직 연구원 선정이 활발히 이뤄지고 있는 것”이라고 분석했다. 또 출연연구소 연구원들이 대학 교수에 비해 정년이 짧은 것도 한 요인이다. 교수들의 정년이 만 65세이지만 책임연구원은 61세가 정년, 선임연구원은 58세이다. 이영준기자 apple@seoul.co.kr

“단순히 걷기만 하는 로봇은 가라.” 팔 하나만 있어도 주방에서 큰 도움이 되는 가사용 로봇이 등장했다. 요미우리 신문은 “설거지를 할 수 있는 로봇을 도쿄대IRT연구기구와 파나소닉이 공동으로 개발했다.”고 보도했다. 이번에 발표된 ‘설거지 하는 로봇’은 겉모습은 사람의 팔을 닮았다. 약 1m 길이의 로봇 팔이 세 개의 관절을 사용해 부드럽게 움직이며 벙어리장갑 같이 생긴 손으로 접시를 잡는다. 또 천장에 부착된 카메라가 개수대에 쌓인 식기의 모양이나 위치를 확인한 뒤 손바닥에 설치된 촉각센서의 정보를 합쳐 식기가 젖어 있는 정도를 감지할 수 있다. 이 정보를 이용하면 잡는 힘을 조절해 겹쳐 있는 식기를 조심스럽게 잡아 가볍게 헹군 뒤 식기 세척기에 수납할 수 있다. 연구팀은 앞으로 세탁물 정리, 목욕탕 청소, 걸레질 등 더욱 고도의 가사 노동을 할 수 있는 로봇을 개발하는 것이 목표라고 밝혔다. 사진=요미우리 신문 서울신문 나우뉴스 문설주 기자 spirit0104@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

한국과학기술단체총연합회가 구성한 ‘올해의 10대 과학기술 뉴스 선정위원회’는 16일 네티즌·과학기술인 온라인 투표와 2차례의 위원회 회의를 거쳐 선정한 10대 뉴스를 발표했다.1위로 선정된 ‘한국 첫 우주인 이소연 탄생’은 올해 우리 사회에 가장 긍정적인 영향을 준 과학기술 뉴스로 평가됐다.투표(복수선택)에서 전체 2981표 중 1434표(69%)를 얻었다. 순수 국내 기술로 완공돼 2007년 10대 뉴스 1위에 올랐던 초전도 핵융합 실험로 KSTAR는 올해 첫 플라스마를 발생시키는 데 성공,2위에 선정되면서 가장 인상 깊은 과학기술 연구성과로 꼽혔다. 3위는 40여년간 독립부처였던 과학기술부가 교육인적자원부에 통합된 데 대한 ‘과학기술계의 우려’가 차지했다. 또 서울대 현택환 교수가 획기적인 나노물질 제조기술을 이용해 개발한 ‘암 진단·치료용 나노전달물질’과 유럽입자물리연구소(CERN)의 ‘인류 최대 과학장치 대형장입자가속기(LHC) 가동’이 각각 4위와 5위에 올랐다.6위는 한국표준과학연구원 연구진의 ‘휴대전화용 촉각센서 마우스 상업화’,7위는 ‘국립 과천과학관 개관’,8위는 포스텍 생명과학과 남홍길 교수팀의 ‘속씨식물의 쌍둥이 정자 형성과정 규명’이 각각 선정됐다. 이밖에 한국과학기술연구원(KIST) 인지로봇연구단 유범재 박사팀의 ‘춤추는 휴머노이드 로봇 마루 국내 첫 개발’과 지난해 대학입시에서 큰 반향을 일으킨 ‘수능 물리문제 오류 및 정답 수정’이 10대 뉴스에 포함됐다.박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

한국표준과학연구원 김종호 박사팀이 개발한 초소형 마우스와 터치스크린 기술이 20년간 최소 325억원의 기술료를 받는 조건으로 민간기업인 미성포리테크에 이전된다. 김 박사팀이 개발한 기술은 촉각센서가 손가락의 움직임과 누르는 힘을 감지해 작동하는 방식이다. 초소형 마우스는 휴대전화와 같은 좁은 영역이나 평면이 아닌 3차원 공간에서도 포인터를 움직일 수 있고 터치스크린은 멀티 터치 인식 기능이 가능해 사용자가 화면상에서 사진의 크기나 방향을 조작하거나 붓글씨체 글씨를 쓸 수 있는 등 다양한 작업을 할 수 있다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

국내 과학기술 연구진이 신소재를 이용한 첨단기기 개발에 잇따라 성공해 관심을 끌고 있다. 터치스크린·투명히터 등 신소재를 이용한 연구 개발이 세계 최초인 데다 이를 상용화하는 데도 오랜 시간이 걸리지 않을 것으로 보여 더 주목받고 있다. ■ “車성에 이젠 가라” 앞으로 겨울철에 자동차를 모는 운전자들이 차 유리창의 성에와 김서림 때문에 골머리를 앓을 일은 없을 것 같다. 한국기계연구원 한창수 박사팀은 꿈의 신소재로 알려져 있는 단일벽 탄소나노튜브를 이용해 자동차의 열선으로 활용할 수 있는 투명히터를 세계 최초로 개발했다고 28일 밝혔다. 탄소나노튜브는 탄소들이 둥근 원을 이루며 긴 형태의 튜브로 돼 있으며, 단일벽 탄소나노튜브는 이 가운데 순수 탄소로만 이뤄진 1나노 사이즈(100만분의1㎜)로 속이 비어 있다. 구리보다 전기전도가 잘 되고 다이아몬드보다 열전달 능력이 뛰어난 등 기존 소재보다 월등히 우수한 전기·화학·물리적 성질을 갖고 있다. 이번에 개발된 탄소나노튜브 투명히터는 유리의 전면에 두께 50나노미터 정도의 얇은 층으로 코팅돼 있다. 기존 자동차 열선 등에 사용되는 은열선이 운전자의 시야를 차단하기 때문에 뒷면 유리에만 제한적으로 사용됐던 데 비해 투명도가 80% 이상으로 시야 장애가 없다. 특히 기존 열선에 비해 빠르고 고르게 온도를 상승시킬 수 있고 소비전력 또한 3분의1 수준으로 낮아 자동차뿐 아니라 다양한 형태의 디스플레이 패널과 광학 렌즈 등에 폭넓게 활용할 수 있다. 개발 단계부터 탑나노시스, 현대자동차, 코리아오토글라스 등 관련업계와 산학협력을 진행해왔기 때문에 2∼3년 내에 상용화가 가능하다. 한 박사는 “현재 세계 각국의 자동차와 디스플레이에 활용하기 위해 투명히터 개발에 집중하고 있다.”면서 “이번 연구성과로 한국이 투명히터 시장을 선점할 수 있게 됐다.”고 말했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr ■“아이폰 한판 붙자” 휴대전화,MP3플레이어, 게임기기, 내비게이션 등 다양한 모바일 기기에 적용할 수 있는 새로운 방식의 터치스크린이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 이 터치스크린은 현재 모바일 기기 시장에서 가장 뛰어난 성능을 지닌 것으로 평가되는 애플사 ‘아이폰’의 터치스크린보다 성능이 뛰어나고 내구성까지 갖춰 관련업계의 관심이 높다. 한국표준과학연구원은 기반표준부 김종호 박사팀이 촉각센서를 활용한 터치스크린을 개발했다고 28일 밝혔다. 기존 터치스크린에 사용되는 투명 전극 대신 누르는 힘 분포를 감지할 수 있는 촉각센서와 순수 투명기판만을 써 제작 비용이 싸고 선명도가 높다. 촉각센서는 폴리이미드 필름 재질로 10개의 힘 센서가 있어 0.1N(뉴턴·힘의 단위,1N은 엄지손가락으로 휴대전화 키패드를 누르는 힘 크기)의 힘까지 측정할 수 있다. 특히 여러 개의 접촉을 동시에 감지할 수 있어 화면상의 사진을 두 손가락으로 벌리거나 오므려 사진의 크기를 변경할 수 있을 뿐 아니라, 다양한 각도와 형태로 변형할 수 있다. 현재 모바일 기기 시장에서 주류를 이루고 있는 애플 제품의 경우 사진 크기만 조절할 수 있다. 또 표면을 반복해 만지면 투명 전극이 손상을 입어 기능을 제대로 발휘하지 못하는 기존 터치스크린에 비해 반복적인 접촉 및 충격 내구성도 뛰어나다고 표준연측은 설명했다. 김 박사는 “새로 개발된 터치스크린이 위치와 접촉력, 멀티터치 기능까지 고루 갖춰 기존 시장을 빠르게 대체할 것”이라며 “휴대전화 제조사를 비롯해 관심을 보이는 업체와 기술이전을 논의 중”이라고 밝혔다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr