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2023 ETRI Technology Report 2 Skin attachable sensor actuator technology Hanbit Jin, Senior Resear

현대 과학은 소리와 영상을 넘어 촉감을 원격으로 전달하는 ‘텔레햅틱’ 기술의 시대로 힘차게 나아가고 있습니다. 텔레햅틱은 사용자가 물체를 만졌을 때 느끼는 촉각 정보를 정교한 전기 신호로 변환하여 멀리 떨어진 상대에게 실시간으로 전송하는 혁신적인 기술입니다. 멀리 떨어진 미국에서 만지는 느낌을 한국에서도 동일하게 경험할 수 있는 이 기술은 공간의 제약을 허물고 새로운 차원의 의사소통 방식을 제시합니다. 유연하고 부드러운 소재를 활용해 피부에 이질감 없이 밀착되는 소자의 개발은 이러한 혁신의 가장 중요한 핵심 요소로 손꼽힙니다. 최근 개발된 피부 부착형 텔레햅틱 소자는 약 4마이크로미터 두께의 초박막 플라스틱 기판 위에 센서와 액추에이터를 집적한 형태를 띠고 있습니다. 이는 마치 얇은 비닐처럼 가볍고 유연하여 피부에 붙였을 때 착용감이 거의 느껴지지 않는다는 압도적인 장점이 있습니다. 특히 압전 소자를 활용한 것이 특징인데, 이는 압력을 전기로 바꾸는 효과와 그 반대의 역압전 효과를 동시에 지닌 소재입니다. 덕분에 가역적인 반응 속도가 매우 빨라 촉감을 지연 없이 즉각적으로 재현할 수 있으며, 전송 효율 면에서도 매우 뛰어난 성능을 자랑합니다. 기존의 촉각 소자들은 부피가 크고 무거워 실제 생활에서 활용하기에 상당한 한계가 존재했습니다. 하지만 최신 연구는 압전 소자를 소형화하고 다채널로 구성하여 고해상도 촉각을 구현하면서도 소자의 두께와 무게를 획기적으로 줄이는 데 성공했습니다. 얇고 가벼운 형태임에도 정교한 촉감을 전달할 수 있게 된 것입니다. 이러한 기술적 진보는 라텍스 장갑처럼 피부에 완벽히 밀착되어 마치 장치를 착용하지 않은 듯한 자유로운 상태에서도 고품질의 원격 촉각 경험을 가능하게 하는 든든한 기술적 토대를 마련해 주었습니다. 현재 웨어러블 기기 시장은 스마트워치를 중심으로 형성되어 있으나, 착용의 번거로움과 손목이라는 특정 부위의 한계로 인해 더 이상의 확장에 어려움을 겪고 있습니다. 이를 해결하기 위해 신축성 소자 제작 기술을 면장갑이나 면 티셔츠와 같은 일상적인 의류 소재에 자연스럽게 결합하는 방안을 깊이 있게 모색 중입니다. 기기가 단순히 손목을 감싸는 수준을 넘어, 얼굴이나 신체 전반에 자연스럽게 부착되거나 의복 자체가 됨으로써 사용자가 일상에서 인지하지 못한 채 기술의 혜택을 자연스럽게 누리는 미래를 지향하고 있습니다. 원격 상호작용의 가치는 이미 다양한 분야에서 검증되었으며, 텔레햅틱 기술의 고도화는 인구 감소와 자원 고갈이라는 인류 공통의 과제를 해결하는 중요한 열쇠가 될 수 있습니다. 직접 출장을 가거나 멀리 여행을 떠나지 않아도 가상 공간에서 동일한 수준의 효용과 경험을 얻을 수 있다면 불필요한 에너지 낭비를 줄이고 사회적 효율성을 극대화할 수 있기 때문입니다. 많은 사람에게 실무적이고 실질적인 도움을 주는 기술을 완성하기 위해, 인간의 삶을 더욱 풍요롭고 가치 있게 만드는 혁신적인 연구는 앞으로도 멈추지 않고 계속될 전망입니다.