[대한민국과학자]장재은 DGIST 교수, 기계에 인간의 인지적 감성을 입히는 핵심 기술 개발

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“인지적 촉각을 구현하는 아바타 기술이 아직 초기지만 후속 연구를 통해 빠르면 3~4년 안에 메타버스나 로봇수술 분야에서 촉감을 느낄 수 있는 기술이 나올 것으로 기대하고 있습니다.”

장재은 대구경북과학기술원(DGIST) 정보통신융합전공 교수는 바이오 모방 시스템 및 차세대 전자소자 연구분야 차세대 핵심연구자다.

올해 초 스마트폰이나 로봇이 사람처럼 인지적 감성을 구현하는 데 응용할 수 있는 감성 복제 촉감 아바타 기술 실마리를 찾아내 학계 주목을 받고 있다.

장재은 DGIST 정보통신융합전공 교수
<장재은 DGIST 정보통신융합전공 교수>

장 교수는 한양대 재료공학과를 졸업한 뒤 삼성종합기술원에서 15년 동안 터치 분야를 집중 연구했다. 해당 연구성과를 인정받아 2009년 삼성전자 혁신 발명상, 2014년 대한기계학회 우수논문상을 받았다. 2015년과 2019년에는 나노코리아 우수논문상을 수상했다. 지난 2018년 DGIST에 합류해 뇌과학 등 타 연구 분야와 활발한 융합연구를 진행하고 있다.

“인간 오감을 모사하기 위한 연구가 활발하고 시각이나 청각과 같은 모사는 완성단계에 있지만 촉각, 미각, 후각 감각을 모사하는 기술을 아직 초기 단계입니다.”

장 교수는 “기존에는 촉각의 물리적 성능을 높이기 위한 연구를 많이 했지만 사람이 실제로 느끼는 정신감각적 자극의 구분을 위한 연구는 거의 이뤄지지 않았다”고 설명했다. 인간처럼 인지적 촉감을 느끼는 촉감 아바타 기술개발 연구성과는 그런 점에서 상당히 의미가 깊다.

인공촉각센서가 사람 촉각과 유사하게 물체 표면 형태, 온도, 강도 등을 감지하고, 이를 인간이 물체로부터 느끼는 감성적인 '거칠다' '부드럽다' 등 판단 결과와 기계학습을 통해 인간처럼 인지적 촉감을 생성할 수 있는 기술이기 때문이다.

장 교수는 “촉감은 감성적인 부분이어서 같은 옷감이라도 개인이 느끼는 촉감은 다르다”면서 “특정인의 감성을 모사하고, 이를 기반으로 학습된 촉감 아바타 시스템이 마스터와 동일한 촉감을 느끼는 기술을 개발했고, 학습된 물체에 대해서는 아바타와 마스터의 판단 일치율이 최대 98%에 달한다”고 했다.

다양한 분야에 적용하기 위한 후속 연구의 필요성도 제기했다. 장 교수는 “인간이 느끼는 여러 자극을 그대로 재현하는 인공피부를 개발, 휴머노이드 로봇 분야나 재활로봇 등 실생활에서 체감할 수 있도록 후속 연구를 진행하고 싶다”면서 “센서기술을 토대로 인공촉감을 사람이 느끼게하는 역공학 기술인 액추에이터 기술도 개발, 카메라와 디스플레이 조합처럼 인공촉각센서와 액추에이터 조합 개발을 진행할 계획”이라고 덧붙였다.

대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com