한국전자통신연구원(ETRI)이 피부에 밀착해 생생한 촉각 경험을 제공하는 피부부착형 텔레햅틱 기술을 개발했다고 밝혔다.

가상/증강현실(VR/AR)과 이를 기반으로 한 메타버스에 대한 관심이 증가하면서 촉각 커뮤니케이션도 주목받고 있다. 시각과 청각에 더해 촉각까지 구현하면 더 생생한 경험과 몰입을 전달할 수 있다.

ETRI가 개발한 이 기술은 촉·질감이 가지는 고유한 진동패턴을 이용해 현실에서 물체를 직접 만지지 않아도 가상으로 질감을 느껴볼 수 있도록 한 것으로, 자체 개발한 압전소자와 초박막 유연 기판을 활용해 1mm 미만의 초소형 센서와 액추에이터를 기판 위에 정밀하게 집적했다. 즉, 손가락에 스티커처럼 접착이 가능하다.

기판은 머리카락 1/20 두께(약 4㎛)로 얇으며, 휠 수 있어 피부에 쉽게 붙일 수 있으며, 1.8mm 간격으로 세밀하게 구성된 고해상도 복합 센서는 1~1,000헤르츠(Hz)에 달하는 넓은 주파수 범위에서 촉각 패턴을 느낄 수 있다.

ETRI는 면, 폴리에스테르, 스판덱스 등의 재질 구별을 비롯해 볼록하게 튀어나온 글자 표면의 형상, 플라스틱 막대가 손끝을 굴러가는 동적인 느낌까지 측정하고 재현할 수 있다고 설명했다.

또 블루투스 통신을 이용해 최대 15m 거리에서 실시간 촉감재현이 가능하며 촉·질감 데이터 신호 전달의 지연시간은 1.55밀리초(ms), 획득·재현된 신호 일치율은 약 97%로 사용자는 신호 전달에 대한 어색함을 느낄 수 없다는 게 ETRI의 설명이다.

정교한 촉·질감 재현을 지원하면서 기존 촉감 재현장치의 큰 부피와 낮은 성능 문제를 해결한 이 기술은 ▲초박막 고유연성 기판 ▲정압/동압 고해상도 복합 압력센서 ▲고출력 다층구조의 초소형 압전 액추에이터 ▲압전센서·액추에이터 신호처리·구동 ▲복합 촉·질감 데이터 제어·무선통신 연동 기술 등이 적용됐다.

ETRI 지능형센서연구실 김혜진 책임연구원은 “피부에 부착할 수 있는 가볍고 유연한 온스킨(on-skin) 촉감재현 장치를 통해 몰입도 높은 가상·증강현실 콘텐츠 개발의 기반 환경 마련에 한 걸음 더 나아가게 됐다”고 말했다.