성균관대학교 반도체융합공학과 유재영 교수 연구팀이 한양대 융합전자공학부 정예환 교수, 미국 노스웨스턴 대학교 존 로저스 연구팀의 김재환 박사와 함께 AR/VR 가상환경에서 사용 가능한 피부 부착형 무선 다중 감각(온도, 촉각) 재현 기술을 개발했다고 21일 밝혔습니다.
인간의 감각 자극 구현 기술은 가상 의료 시술 훈련과 군사 훈련에서 활용될 수 있어 많은 관심을 받고 있죠. 최근 VR/AR 및 확장현실(XR) 환경에서 사용자들에게 현실감 있는 경험을 전달해 줄 수 있는 수단이 될 것으로 기대를 모으는데요. 또한, 감각 신경 손상 환자들에게 대체 감각을 전달함으로써 감각 신경 재활 치료에 활용될 수 있어 다양한 응용 분야에서 주목받고 있습니다.
연구팀은 열 자극기와 촉각 자극기 배열을 수직으로 결합함으로써 촉각 자극의 진동 변위를 증가시켰습니다. 그리고, 빠르고 정확한 열 자극을 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 고밀도의 자극기 어레이를 통해 다양한 자극 패턴을 실시간으로 재현할 수 있는 무선 피부 부착형 열-촉각 재현 기술을 제안했습니다.
제안된 감각 재현 기술은 실시간 다중 감각 인식 기술과 함께 개발됨으로써 로봇 의수와 터치 디스플레이에 적용되어, 의수에서 감지된 압력과 온도 자극을 재현하여 실시간으로 사용자에게 전달하는 피드백 시스템을 성공적으로 구현했는데요.
성균관대 유재영 교수는 “이번 연구는 다양한 자극 패턴을 실시간으로 재현할 수 있는 고밀도의 다중 감각 재현 기술을 통해, 감각 신경 손상 환자뿐만 아니라 VR/AR 환경에서도 사용자에게 향상된 경험을 제공할 수 있는 기반 기술로 다양한 응용 분야로 확장할 수 있을 것으로 기대된다.”라고 설명했습니다.
연구 결과는 지난 20일 미국 국립과학원(Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS)) 온라인판에 공개됐습니다.
논문명: A wirelessly programmable, skin-integrated thermo-haptic stimulator system for virtual reality
