서울시립대, '촉각 느끼는' 인공 신경 시스템 개발

불가사리 표면구조 모사 웨어러블 기기 적용 기대

첨단융합학부 이신형 교수(왼쪽 첫 번째), 한국기계연구원 이보연 박사(왼쪽 두 번째), 석사과정 조재영. (사진=서울시립대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]전수현 인턴 기자 = 서울시립대 첨단융합학부 지능형반도체학과 이신형 교수 연구팀이 한국기계연구원 이보연 박사 연구팀과의 공동연구를 통해 고 감지 촉각센서와 인공시냅스 기술을 활용한 고성능 인공촉각신경시스템 개발에 성공했다.

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 있다. 이에 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.

연구 관련 이미지. (사진=서울시립대 제공) *재판매 및 DB 금지

연구팀은 불가사리의 표면구조를 모사한 마이크로 구조 기반 고성능 압력 센서를 개발했다. 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.

이 교수는 "이번 인공촉각신경 기술은 인체와 유사한 감지 성능과 효율을 갖춘 신개념 기술"이라며 "웨어러블 전자기기와 인공지능 시스템의 발전을 견인할 수 있을 것"이라고 말했다.

한편 이번 연구 성과는 전자 분야 국제 학술지 '네이처 파트너 저널 플렉시블 일렉트로닉스(npj Flexible Electronics)'에 온라인 게재됐다.