입력 2025.05.07 09:42
- 불가사리 구조 모사한 고감도 압력센서와 인공시냅스 융합
- 웨어러블·로봇·의수 등 다양한 스마트기기에 응용 기대
서울시립대학교(총장 원용걸) 첨단융합학부 지능형반도체학과 이신형 교수 연구팀이 한국기계연구원 이보연 박사 연구팀과의 공동연구를 통해 고 감지 촉각센서와 인공시냅스 기술을 활용한 고성능 인공촉각신경시스템 개발에 성공했다고 5월 2일 밝혔다.
이번 연구 성과는 전자 분야 국제 학술지 ‘npj Flexible Electronics'에 온라인으로 게재됐으며, 서울시립대 지능형반도체학과 조재영 석사과정생이 제1저자, 이신형 교수와 이보연 박사가 교신저자로 참여했다.
연구팀은 인체와 유사하게 다양한 압력을 감지할 수 있는 고감도 촉각센서와 인공시냅스를 집적한 근접-센서 연산 기술을 개발했다. 이 기술은 생체 신경계와 유사하게 외부 자극의 감지와 정보처리를 별도 프로세서 없이 동시에 수행할 수 있어, 다양한 웨어러블 전자기기에 적용될 수 있는 스마트 센서 시스템의 핵심 기술로 주목받고 있다.
기존 인공 촉각 신경은 압력 센서와 시냅스 소자 간 낮은 호환성으로 인해 소모 에너지와 외부 자극 감지 대역이 생체에 비해 크고, 제한적이라는 한계가 있었다. 이에 연구팀은 불가사리의 표면구조를 모사한 마이크로 구조 기반 고성능 압력 센서를 개발하고, 이를 기계적으로 유연하면서 호환성이 높은 인공시냅스 소자와 집적함으로써 높은 감지 대역과 고에너지 효율을 갖춘 인공촉각신경을 구현했다.
이 기술은 웨어러블 기기에서의 실시간 지문 인식, 인공 의수 및 스마트 로봇 시스템 등 다양한 분야에 포괄적으로 적용될 수 있다.
이신형 교수는 “이번 인공촉각신경 기술은 인체와 유사한 감지 성능과 효율을 갖춘 신개념 기술로, 웨어러블 전자기기와 인공지능 시스템의 발전을 견인할 수 있을것”이라고 말했다.
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 개인기초연구지원사업(중견연구), 기초연구실지원사업, 한국기계연구원 기본사업, 산업통상자원부 로봇산업기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
