건국대학교 산학협력단은 지난 11월 26일(목)부터 29일(일)까지 4일간 코엑스 A홀에서 열린 '2015 대한민국지식재산대전(주최: 특허청, 주관: 한국발명진흥회)'에 참가해 자기 자극을 이용하여 체성감각을 제공하는 햅틱 장치 및 이를 이용한 방법으로 미래창조과학부장관상을 받았다.

회사에 대해 소개해달라

건국대학교 산학협력단은 산학협력 활성화와 급변하는 시대의 조류에서 창의적인 신지식을 창출하고 그 지식의 수요자인 산업계와 협력적 네트워크 구축을 통해 산·학·연간 연구를 사회로 확산시켜 세계적인 연구중심대학 건설을 추진하고 있다. 산학협력단은 대학의 연구 활동과 연구환경 개선을 위해 적극적 지원을 아끼지 않을 것이며, 풍부한 연구 인프라를 토대로 기업체와 산업체가 직면하고 있는 다양한 문제점 해결에 적극 노력할 것이다.

기존에는 촉감 제시를 위해 모터, 핀 배열, 흡열 및 발열 등이 가능한 소자를 사용하고 있었다. 이러한 촉감 제시 장치들은 항상 피부와의 접촉이 필요하고, 제시하고자 하는 촉감 종류에 따라 사용되는 actuator가 달라지며, 촉감의 다양성이 부족하다. 특히 자극 장치와 피부 사이에 임의의 물체가 있으면 촉감의 제시가 불가능하거나 촉감의 감쇄 또는 변형 등이 발생한다는 근본적인 한계를 가지고 있다. 이러한 기존 기술의 한계를 극복하기 위해 자기자극을 이용하여 고기능의 비접촉식 촉감기술을 개발하고자 한 것이다.

수상품에 대해 설명해달라

본 기술은 시변자기장(time-varying magnetic field)을 이용한 고기능의 비접촉(non-contact) 촉감(tactile sense) 제시 기술에 관한 것이다. 구체적으로 촉감 제시 장치와 피부의 직접적인 접촉 없이도 촉감 제시가 가능한 기술이고, 진동 감, 압감, 떨림 등의 촉감을 하나의 actuator로 자극할 수 있다.

특히 촉감 제시 장치와 피부 사이에 방해물이 존재해도 촉감을 제시할 수 있는 기술이다. 피부로부터 일정 거리만큼 떨어진 자극 발생 코일에 고전류를 흘리면 자극 코일 주변에 시변자계가 형성되고, 이 시변자계가 생체 조직 내에서 전류를 유도시키게 된다. 유도된 전류는 촉감을 유발하는 촉감수용기(sensory receptor) 또는 촉감신경을 활성화시켜 촉감을 느낄 수 있다.

수상품의 특장점은?

본 기술은 고기능의 촉감을 비접촉식으로 제시할 수 있는 기술이다. 자극 장치와 피부 사이에 임의의 물체가 존재해도 촉감 제시가 가능하고, 촉감수용기의 민감 주파수 특성에 적합한 자극을 제시함으로써 다양한 종류의 촉감을 선별적 또는 통합적으로 하나의 actuator를 이용하여 제시할 수 있다. 자기장의 강도, 생성빈도, 생성파형 등의 파라미터 제어를 통해 다양하고 감성적인 촉감제시가 가능하다. 또한 자극 코일의 배치와 focusing 기술 등을 이용하여 작은 면적뿐 아니라 대면적에도 체성감각을 제공할 수 있다.

앞으로의 계획은?

비접촉 촉감 유발과 임의의 물체의 존재여부에 관계없이 자극의 전달이 가능하다는 장점은 기존의 새로운 인터페이스에 대한 요구사항이 증가하는 IT, 게임, 엔터테인먼트, 의료, 로보틱스 등의 햅틱 관련 산업 및 부주의에 대한 경고알림이 필요한 가전기기 등에 적극 사용될 것으로 판단된다.

특히, 촉감 인터페이스에 한정하지 않고 일반인들에게도 수혜가 가능한 교통약자, 시각장애인, 건물 내 내비게이션, 비상대피로 안내 등의 사회적 공통기반 분야에도 적용이 가능할 것으로 기대된다. 본 기술의 응용영역과 적용제품의 범위가 넓고 기존 기술들과 차별화된 특징과 소형화가 가능하기 때문에 사업화 가능성이 매우 높을 것으로 예상하고 있다.

한편 '대한민국발명특허대전'과 '서울국제발명전시회', '상표·디자인권전'을 통합 전시한 '2015 대한민국지식재산대전'은 국내외 우수발명품 및 국내 우수상표, 디자인 전시와 다양한 특별전시관을 동시에 운영했다. 이번 전시에는 '대한민국 발명특허대전' 수상작 96점과 '상표전' 22점, '서울국제발명전시회' 33개국 525점(국내 93점, 해외 32개국 385점)의 발명품이 전시됐다.

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최빛나 기자