전북대학교 정창규 교수(신소재공학부) 연구팀이 인체 피부와 신경의 정보 전달 방식을 모사한 인공지능(AI) 기반 촉각센서를 개발했다고 26일 밝혔다.

연구팀은 이온(Ion)의 이동을 이용해 별도의 배터리 없이 압력이나 움직임만으로 전기 신호를 생성하는 자가발전형 센서를 구현했다. 이번 연구는 전자피부(E-skin)와 웨어러블 기기, 인간-기계 인터페이스 분야에 활용될 수 있는 기술로 평가된다.

연구팀은 양이온과 음이온이 연속적으로 분포된 구배형 하이드로젤을 개발해 기존 센서의 안정성을 높이고 넓은 압력 범위에서도 정밀하게 감지할 수 있도록 했다. 이를 통해 손가락 움직임과 호흡, 발성, 보행 등 다양한 인체 신호를 실시간으로 인식했으며, AI와 결합해 물체를 높은 정확도로 구별하는 성능도 확인했다.

또 이온 이동 경로를 제어하는 이온 다이오드 기반 센서 플랫폼을 개발해 압력뿐 아니라 굽힘 방향과 변형 형태까지 구분할 수 있도록 했다. 센서 자체에서 논리 연산 기능을 수행할 수 있어 감지와 정보 처리를 동시에 수행하는 지능형 센서로의 활용 가능성도 제시했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘Chemical Engineering Journal’과 ‘Advanced Science’에 게재됐다.

정창규 교수는 “인체 신경계의 이온 신호 전달 원리를 구현해 감지와 정보 처리를 동시에 수행하는 차세대 전자피부 기술의 기반을 마련했다”고 말했다.

이번 연구는 프랑스와 중국 연구진이 참여한 국제공동연구로, 산업통상자원부 알키미스트 사업과 과학기술정보통신부 국가아젠다 사업 등의 지원을 받아 수행됐다.