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산업 미세한 세포 움직임까지 포착하는 ‘3D 촉각 인식장치’ 개발
메디컬투데이 박수현 기자
입력일 : 2020-01-16 16:20:02
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100배 정밀하게 압력 포착…건강관리 및 의료 분야에 활용 기대
[메디컬투데이 박수현 기자]

발걸음부터 미세한 세포 움직임까지 포착하는 3D 촉각 인식장치가 개발됐다.


기초과학연구원(IBS) 나노의학 연구단은 큰 힘부터 초미세 압력까지 3차원으로 감지하는 고해상도 3D 촉각 인식장치를 개발했다고 16일 밝혔다.

기존의 촉각 인식장치는 이웃한 센서 간의 간섭이 심해 조밀하게 배열하는 것이 어려웠지만 이번 3D 촉각 인식장치는 센서 간 간섭 없이 조밀한 배열이 가능하도록 했다.

연구팀은 사람 머리카락 단면보다 작은 면적에 총 400개의 센서를 배열해 3D 촉각 인식장치를 개발하고 장치가 잘 작동하는지 실험을 진행했다.

실험결과 50kg의 사람이 굽 반경 1cm 구두를 신고 인식장치를 밟았을 때 굽에 가해지는 압력의 면적과세기가 인식장치에 실시간으로 표시됨을 확인했다. 또한 사람 심장세포의 움직임을 3차원으로 측정해 심장세포 하나가 박동할 때의 압력이 구두 굽으로 밟는 힘보다 약 1만배 미세함을 확인했다.

추가적으로 연구팀은 3D 촉각 인식장치에 촉각을 감지하면 스스로 빛을 내는 화학물질을 결합해 3차원 촉각 분포를 맨눈으로 쉽게 관찰할 수 있도록 했다. 촉각을 시각화함으로써 촉각 인식장치에 대한 사용자 경험을 효과적으로 증대시켰다.


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이전에는 목적에 따른 특정 압력 범위만 좁게 측정이 가능했지만 이번에 개발한 3D 촉각 인식장치는 발걸음 같은 큰 힘부터 세포 움직임 같은 초미세 압력까지 넓은 스펙트럼의 힘 감지가 가능해졌다.

이는 넓은 감지 범위를 갖는 기존의 인식장치에 비해 약 100배 이상 정밀도를 향상시킨 것으로 전자기기 산업부터 건강관리 및 의료 분야까지 다양하게 활용될 수 있다.

박장웅 연구위원은“향후 심장 박동 및 혈압 등을 모니터링 하는 장치를 개발하고 신체 정보를 데이터화해 인공지능 진단 등에 활용할 계획”이라며 “폭넓은 활용을 위해 촉각뿐만 아니라 단백질 정보까지 함께 감지할 수 있는 장치도 후속 연구로 개발 중”이라고 덧붙였다.

한편 이번 연구결과는 국제 학술지‘나노 레터스에 게재됐다.  
메디컬투데이 박수현 기자(psh5578@mdtoday.co.kr)
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