고분자 이용 촉감 느끼는 로봇 손가락 개발

[lylya]

'로봇과 악수하니 짜릿하네요'

고분자 이용 촉감 느끼는 로봇 손가락 개발

이영완 기자
2003년 3월 24일	puset@donga.com

미 버추얼 테크놀러지사의 손 전체를 이용하는 인공촉감인터페이스. 사진제공 Virtual Technologies, Inc.

사랑하는 사람의 손을 잡을 때 흔히 '전기가 흐른다'는 말을 한다. 겨울철 정전기처럼 기분 나쁜 전기가 아니라 온몸에서 엔돌핀이 분비되는 황홀한 느낌을 말하는 것이다. 최근 전기를 통해 사물의 성질을 인식할 수 있는 로봇 손가락이 개발됐다. 이제 로봇도 사랑의 느낌을 받을 수 있게 된 것일까.

스페인 카르타헤나 폴리테크닉대학의 토리비오 페르난데스 오테로, 마이라 테레사 코르테스 박사팀은 촉감을 느낄 수 있는 로봇 손가락을 개발해냈다. '어드밴스드 머티리얼' 최신호에 소개된 로봇 손가락은 고분자물질을 이용해 사물을 쥘 때 발생하는 전류의 차이를 감지하는 방식으로 무게를 알 수 있다.

이번에 개발된 로봇 손가락은 사람이 촉감을 느끼는 것과 같은 비슷한 원리를 이용하고 있다. 만약 꽃과 같이 부스러지기 쉬운 사물을 쥘 때는 힘을 적게 넣지만 무겁고 단단한 물건을 옮기거나 잡을 때는 큰 힘을 준다.

사물의 무게에 대한 감각이 근육에 전달되면서 필요한 힘을 내게 하는 것이다. 마찬가지로 로봇의 손가락이 사물의 무게를 느끼게 하려면 민감한 압력 센서를 이용해 사물을 잡을 때 느껴지는 압력을 손가락 구동장치에 피트백하면 된다. 그러면 모터가 적당한 회전속도를 만들어 힘을 조절하는 것이다.

골무에 손가락을 끼고 컴퓨터 화면 속의 사물을 움직이면 촉감이 느껴지는 팬텀. 사진제공 Sensable chnologies, Inc.

연구팀은 모터와 압력센서 대신 폴리피롤이라는 '스마트 고분자'를 이용했다. 폴리피롤은 압력의 변화에 따라 전류의 흐름이 달라지고 결국 모양이 변하는 물질이다. 즉 사물을 쥘 때 압력의 차이에 따라 흐르는 전류를 감지해서 손가락을 펴거나 오므려 힘을 다르게 줄 수 있는 것이다.

연구팀은 폴리피롤 필름을 절연 필름 양쪽에 붙이고 한쪽에는 음극, 반대쪽엔 양극을 걸어줬다. 전류가 흐르면 사슬 모양의 폴리피롤 분자에 전자가 들어가거나 나감으로써 한쪽 면은 오므라들고 반대쪽은 부풀어오르게 된다. 이 고분자로 로봇 손가락을 만든 것이다.

로봇이 촉감을 느끼는 방법 가운데 지금까지 가장 발달한 것은 사람을 이용하는 것이다.

즉 로봇을 원격조종해서 물체를 다루게 하면 사람이 직접 만지고 있는 듯한 느낌을 갖게 된다. 이렇게 되면 로봇 스스로는 촉감을 느끼지 못하지만 사람의 느끼는 대로 움직이게 되는 것이다.

2001년 9월 미국 뉴욕의 수술진이 원격조종 수술로봇을 이용, 대서양을 건너 프랑스 스트라스부르에 있는 환자의 담낭을 제거하는데 성공했다.

환자가 있는 스트라스부르와 7000㎞ 떨어져 있는 뉴욕 마운트 시나이 메디컬 센터의 수술진은 비디오 화면을 통해 환자를 보면서 수술로봇을 원격조종했다. 인공촉감인터페이스가 발전하면 이러한 원격수술에서 로봇이 부드러운 혈관과 단단한 뼈를 구분할 수 있게 된다.

실제 지난해 10월에는 영국 런던과 미국 보스턴에 있는 과학자들이 인공촉감인터페이스를 이용해 실제와 같은 느낌으로 악수를 하는데 성공, 대륙간 원격수술에도 적용될 날이 머지 않았다고 볼 수 있다.

지금까지 개발된 시스템 가운데 미국 메사추세츠공대(MIT) 인공지능연구소와 센서블사가 공동 개발한 '팬텀 촉각인터페이스'(PHANToM Haptic Interface)가 가장 유명하다.

의료용으로 상품화에도 가장 성공한 팬텀은 촉감을 느낄 수 있는 골무라고 볼 수 있다. 여기에 손가락을 집어놓고 이리저리 움직이면 컴퓨터 화면에 손가락의 움직임이 나타나고, 화면에 있는 물체들을 건드리면 그 물체가 움직이면서 느낌이 손가락에 전달된다. 그 외에 손 전체를 장갑에 넣고 촉감을 느낄 수 있게 하는 시스템도 개발돼 있다.

매경이코노미 2003년 3월 21일자

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대충 읽어봤눈뎅..;; 아웅.. ; 좀 섬뜩(?)하네요..;; 좀 글타앙..;; ^^;; 해보는 모험심도..ㅎ훗..★