형상기억합금 와이어 적용 옷감, 9개 방향과 타이밍 촉감 제공
[서울파이낸스 여용준 기자] 가상현실의 몰입감을 높여줄 옷감형 웨어러블 햅틱(haptic) 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 햅틱은 힘·진동·모션을 적용해 촉각을 구현하는 기술을 말한다.
한국연구재단은 오일권 KAIST 교수 연구팀이 형상기억합금 와이어를 오그제틱 메타 구조 형태로 매듭지어 옷감 형태의 착용형 햅틱 인터페이스를 개발했다고 6일 밝혔다.
최근 온‧오프라인 경계는 점점 모호해지고, 메타버스 기술의 급속한 발전으로 가상·증강·혼합현실로 확장되고 있다. 이런 변화를 가능하게 하는 핵심 기술 중 하나가 '착용형 햅틱 인터페이스' 기술이다. 옷을 입듯 햅틱 슈트를 착용하고 가상현실에 접속해 자유롭게 움직이면서 몰입할 수 있게 해준다.
햅틱 슈트는 이때 사용자 움직임에 감응하고 촉각 정보를 전달해 더 직관적으로 정보를 교환하고 제어할 수 있다.
기존 햅틱 인터페이스는 피부에 부착하거나 별도 고정 장치를 이용해 착용, 장시간 사용 시 피부 발진의 위험이 있고, 움직임이 자유롭지 못하다는 단점이 있다.
오 교수팀은 가볍고 편하게 착용할 수 있는 햅틱 인터페이스 개발을 위해 형상기억합금 와이어를 오그제틱 메타 구조(누르면 수직 방향으로 같이 줄어들고 당기면 수직 방향도 같이 커지는 특이한 물성을 띰)로 매듭지어 일반 구조에서 볼 수 없는 3D 방향으로 구조 전체가 동시에 수축·이완하는 특성을 구현했다.
이를 통해 굴곡진 신체 표면에 순응해 사이즈가 자동으로 조절되는 옷감형 액추에이터를 세계 최초로 선보였다. 8개 영역을 개별적으로 수축 제어할 수 있게 설계해 총 9가지 방향과 타이밍 정보를 사용자에게 촉감 피드백으로 전달할 수 있다.
옷감형 액추에이터를 팔목에 착용한 사용자가 가상현실 속 모빌리티 로봇 주변의 위치정보를 파악하고, 장애물을 피해 로봇을 안정적으로 주행하는 실증에도 성공했다.
오 교수는 "착용형 햅틱 인터페이스는 촉각 정보를 활용한 로봇, 무인기 제어와 메타버스가 접목된 의료·교육 등에도 활용할 수 있다"고 말했다.
이번 연구 성과는 첨단 소재 분야 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼스' 표지 논문으로 게재됐다.
