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국내 연구진이 액정 같이 깨어지기 쉬운 화면을 부드럽게 터치해 다양한 작업을 할 수 있는 인공손가락을 개발했음.

한국연구재단은 KAIST 기계공학과 오일권 교수 연구팀이 스마트폰이나 햅틱 반응형 디스플레이를 정교하게 터치할 수 있는 소프트 터치 액츄에이터 기술을 개발했다고 5일 밝힘.

액츄에이터는 전기적 신호를 기계적 운동으로 변환하는 장치임.

연구팀은 부드럽고 얇은 박막형의 소프트 터치 액츄에이터를 원격으로 조정해 스마트폰 화면 위에서 △전자피아노 연주하기 △전자책 넘기기 △화면스크롤하기 등을 시연해냈음.

주로 부드러운 인공근육 기반 소프트 액츄에이터에 대한 연구가 많이 이뤄지고 있지만, 낮은 전압에서는 반응속도가 너무 느려 터치형 액츄에이터로 활용하기에 어려움이 있었음.

인체에 나쁜 영향을 주거나 디바이스의 오작동을 유발하지 않으면서 터치 피드백을 주고받기 위해서는 저전압 구동이 전제돼야 하기 때문임.

이에 연구팀은 저전압에서도 빠르게 반응할 수 있는 높은 효율의 소프트 액츄에이터를 위한 새로운 소재를 물색했음.

유연성을 위해 금속을 배제한 공유결합으로 된 다공성 고리화합물을 합성하고 널리 쓰이는 전도성 고분자(PE DOT-PSS)를 결합했음.

실제, 이 소재의 액츄에이터로 만든 인공손가락은 낮은 전압(±0.5V)으로도 빠르게 큰 변형을 만들 수 있어 부드러운 터치반응을 유도할 수 있었음.

비표적을 넓혀 표면전하량을 늘리는 한편 작동속도와 반응성도 높일 수 있었음. 실제 0.5V에서 17㎜ 정도 구부러지는 변형을 확인했음.

연구팀은 개발된 소프트 터치 액츄에이터를 배열형태로 확장했음.

이어 스마트폰 전자피아노 애플리케이션 위에서 연속적 터치를 통해서 ‘Happy Birthday’를 연주한 것은 물론 전자책넘기기와 화면스크롤 기능 등을 구현했음.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ 지에 게재됨.