국내 연구진이 전신에 촉각을 전달하는 동시에 신경·근육 치료에도 활용할 수 있는 웨어러블 전기자극 슈트를 개발했다. 확장현실(XR)과 디지털 치료제를 연결하는 차세대 신경 인터페이스 기술로 주목받고 있다.

서울시립대학교(총장 원용걸)는 이 대학 김선홍 화학공학과 교수와 박동욱 전자전기컴퓨터공학부 교수 연구팀이 한양대학교 정예환 교수 연구팀과 공동으로 섬유 기반 웨어러블 전기자극 슈트(TESS)를 개발했다고 12일 밝혔다.

TESS는 전신에 전기 자극을 전달하는 의류형 장치다. 기존 촉각 인터페이스가 손이나 특정 부위에 한정됐던 것과 달리 전신에서 촉각을 구현할 수 있으며, 촉각 피드백과 신경·근육 자극 치료 기능을 하나의 시스템으로 통합한 것이 특징이다.

연구팀은 전기 자극의 주파수와 세기를 조절해 터치, 압력, 거칠기, 간지러움 등 다양한 촉각을 구현했으며, 사용자 인식 정확도는 약 90% 수준에 달했다.

김 교수팀은 전도성 하이드로겔과 신축성 전도체를 결합한 유연 전극을 개발해 피부 자극과 접촉 불안정성 문제를 개선했다. 박 교수팀은 착용 압력과 피부 상태 변화에 따라 자극 강도를 자동 보정하는 피드백 제어 기술을 적용해 사용자별 차이에도 일정한 촉각을 제공할 수 있도록 했다.

연구팀은 가상현실 환경에서 촉각 전달 실험을 진행하고 전기 자극을 활용한 손 떨림 완화 효과도 확인했다. 이에 따라 해당 기술은 향후 디지털 치료제와 신경재활, 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

김 교수는 “전신에 정밀한 전기 자극을 전달할 수 있는 웨어러블 신경 인터페이스 플랫폼”이라며 “촉각 구현과 치료 기능을 동시에 수행할 수 있다는 점에서 활용 가능성이 크다”고 말했다.

한편 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 게재됐다.