한양대·시립대·성균관대 공동 연구팀, VR·AR용 '전신 촉각 슈트' 개발

- 전도성 하이드로젤·은 섬유 결합해 일상복 수준 착용감 확보…국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 게재

- 신체 부위별 압력·임피던스 정밀 반영하는 적응형 피드백 시스템 적용

- 메타버스 콘텐츠부터 원격 정밀 수술, 디지털 치료제까지 다방면 활용 기대

[비욘드포스트 이봉진 기자] 한양대학교(정예환·김정희 교수팀), 서울시립대학교(박동욱·김선홍 교수팀), 성균관대학교(유재영 교수팀) 공동 연구팀이 가상현실(VR) 및 증강현실(AR) 환경에서 촉각을 구현하는 '전신 의복형 경량 전기 촉각 슈트(TESS)'를 개발했다.

연구팀은 이번에 개발된 슈트가 가상 공간에서의 촉각 전달은 물론 신경 자극 기반의 치료 목적으로도 활용될 수 있다고 밝혔다.
최근 메타버스와 확장현실(XR) 등 몰입형 콘텐츠 수요가 늘면서 촉각 인터페이스 기술이 주목받고 있다. 하지만 기존 햅틱 장치는 무거운 모터 구조나 두꺼운 소재를 사용해 착용감이 떨어지고, 복잡한 인체 움직임을 정밀하게 반영하는 데 한계가 있었다.

공동 연구팀은 이를 극복하기 위해 탈수 저항성이 높은 전도성 하이드로젤과 은(Ag) 기반의 섬유 침투형 인터커넥터를 폴리우레탄 섬유와 결합했다. 이 초신축성 전자 소재 플랫폼을 통해 일상 의복과 유사한 밀착성과 착용감을 확보했으며, 땀이 나거나 움직임이 많은 환경에서도 전기 촉각 신호를 안정적으로 전달할 수 있도록 설계했다.
특히, 신체 부위별 피부 임피던스(저항) 차이와 사용자의 체형 및 동작에 따라 실시간으로 변하는 의복 압력을 정밀하게 반영하는 '적응형 촉각 피드백 시스템'을 적용했다. 이를 통해 피부에 미세한 전기 자극을 가해 질감, 압력, 터치감 등을 전신에 걸쳐 균일하고 안정적으로 구현했다.

연구팀 관계자는 "이번에 개발한 플랫폼은 기존 햅틱 시스템의 무게와 강성, 확장성 문제를 해결한 기술"이라며 "경량·유연 전자 의복을 기반으로 한 전신 촉각 인터페이스는 향후 물리적 인공지능(Physical AI), 원격 정밀 수술, 로봇 훈련 및 디지털 치료제 등 다양한 분야의 핵심 인프라로 활용될 것"이라고 설명했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 인공지능 반도체 우수인재양성사업(IITP), 한국연구재단(NRF), 교육부, 서울특별시 서울RISE센터, 한양대학교의 지원으로 수행됐다.

연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 지난 5월 28일 자로 온라인 게재됐다.

논문에는 한양대 황진희 석·박사통합과정생, 서울시립대 김선홍 교수와 김주환 박사, 성균관대 유재영 교수가 공동 제1저자로 참여했으며, 한양대 김정희·정예환 교수, 서울시립대 박동욱 교수가 교신저자로 이름을 올렸다.

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