기존의 기계적, 열적, 전자기적 기술로 촉감을 제시하는 방법들은 “자극기가 반드시 피부와 접촉”이 되어있어야 하고 “복합적이고 감성적인 촉감 제시에 한계”가 있으며 “공간 표현 능력(공간 분해능) 제한”이라는 공통된 단점들이 있었다. 이러한 기존 기술의 본질적 한계를 획기적인 발상의 전환을 통해 레이저의 특성을 이용해 극복할 수 있다는 사실을 세계 최초로 증명했다.
연구 결과는 Nature 자매지인 Scientific Reports (Sci. Rep. 5, 11016) 6월 5일 온라인 호에 ‘레이저 열탄성효과를 이용한 촉감 제시 기술(Laser-induced thermoelastic effects can evoke tactile sensations)’이라는 제목으로 게재됐다. 또한 레이저를 이용한 촉감 구현기술이 세계 최초기술임을 인정받아 6월 미국 시카고에서 개최되는 세계 햅틱스 컨퍼런스(World Haptics Conference)에 시연을 초청받는 성과도 달성했다.
이 기술의 핵심은 인체 외부에서 가해지는 다양한 물리적 자극을 촉감신호로 변환시키는 피부 기계적 감수기(mechanoreceptor)들을 레이저 열탄성효과를 이용해 활성화시키는 것이다. 피부 기계적 감수기들의 특성에 적합하도록 레이저의 다양한 광학적 파라미터들을 최적화해 고정밀/고기능/최소 또는 비접촉식의 촉감을 유발할 수 있는 원천 기술을 개발한 것이다.
이 연구를 수행하는 ‘레이저 기반 촉감 구현 기술 연구단’은 의공학, 물리학, 전자공학, 뇌공학, 생리학, 컴퓨터공학, 인지공학 등 다양한 분야의 전문가로 구성된 융합 연구단으로 건국대 글로컬캠퍼스 연구진을 주축으로 조선대, 아주대, 울산과기대, 한양대, 포항공대와 한밭대가 연구에 참여하고 있다.
건국대 글로컬캠퍼스 의학공학부 정순철 교수는 “향후 본 기술은 촉감 인터페이스가 필요한 모든 분야, 예를 들어 가상현실, 증강현실, 게임, 로봇 원격제어 (IT 분야)와 재활기기, 보조기기, 원격 진료환경에서의 촉진(BT 분야) 그리고 다양한 운송 및 전자장치 등의 획기적 발전에 큰 기여를 할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
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