[지금 대덕에선…] 표준硏 기반표준부 역학그룹

촉각센서 활용 '멀티터치스크린' 개발

"손가락 힘의 강도따라 반응도 다르게"

한국표준과학연구원 기반표준부 역학그룹 김종호(38)박사

투명판과 촉각센서만으로 제작된 터치스크린. 이 투명판이 휴대폰이나 게임기의 표면에 부착돼 터치스크린으로 활용된다.

"두개의 손가락을 한꺼번에 이용하는 것도 가능하고, 힘의 강도에 따라 반응을 다르게 할 수도 있어 휴대용 게임기 등 활용분야가 매우 넓습니다"

한국표준과학연구원 기반표준부 역학그룹 김종호(38)박사가 개발한 모바일 기기용 터치스크린은 기존 터치스크린이 가진 단점을 상당부분 극복했다.

김 박사팀이 개발한 촉각센서 활용 터치스크린의 최대 장점은 힘 분포를 감지할 수 있는 촉각센서를 이용해 멀티터치가 가능하다는 점이다. 멀티터치란 터치스크린 화면에서 두개의 손가락을 동시에 이용하는 조작이 가능하다는 것. 기존 터치 스크린에선 부분적으로만 적용됐던 기술이다.

한 예로 멀티터치 기술을 적용한 애플사의 아이폰의 경우 화면에 나타난 사진을 두 손가락을 이용해 크기를 늘이거나 줄이는 조작이 가능하다. 하지만 이는 기존 터치스크린 기술을 소프트웨어적으로 변형한 것으로 가로나 세로의 방향으로만 조작할 수 있다.

반면 촉각센서 활용 터치스크린은 여기에 힘의 세기나 접촉각도를 이용한 조작을 추가하는 것이 가능해 두 손가락을 이용해 화면 속 사진을 대각선의 방향으로 변형하는 것도 가능하다.

또한 촉각센서와 투명판만을 사용함에 따라 기존 터치스크린에 사용되는 정전용량방식(Capacitive Overlay)보다 투명도가 향상됐다. 기존 정전용량방식의 터치스크린은 투명도 90% 수준의 필름을 부착하고, 화면 테두리쪽의 전하감지 센서로 손가락이 닿는 부위의 전하 변화를 감지한다.

김 박사는 "투명판을 사용해 투명도와 내구성이 향상됐고, 투명판 외곽 바닥면에 10개의 촉각센서를 부착, 접촉 여부 뿐만 아니라 하는 힘의 강도까지 측정할 수 있다"고 설명했다.

이는 터치스크린을 이용해 붓글씨를 쓰듯 힘의 강도에 따라 굵기가 다른 그림이나 글씨는 쓰는 응용도 가능하다. 또한 휴대용 게임기에 적용할 경우 힘의 강도에 따라 게임 캐릭터를 때리거나 쓰다듬는 조작도 가능하다.

이번에 개발된 터치스크린에는 두께 0.1mm의 폴리이미드 필름으로 제작한 촉각센서 10개 부착됐으며, 직경 0.5mm 크기까지 축소 가능하다.

김 박사는 이 센서의 경우 1개당 제조비용이 500원 수준으로 불과해 휴대폰과 휴대용 게임기 등에 쉽게 장착할 수 있을 것이라고 내다봤다. 김 박사는 "촉각센서 기술은 로봇의 손에 부착되기 위해 개발된 기술로, 이를 휴대폰 등의 모바일 기기에 응용한 것이 이번 터치스크린과 지난 7월 개발된 촉각센서 마우스"라고 말했다.

김 박사는 내년부터 필름이 아닌 부드러운 인공피부 형태의 로봇용 촉각센서 개발에 주력할 계획이다. "현재의 각종 센서는 대부분 접촉여부에 따라 켜고 끄는 두 가지 동작만 가능하지만, 미래의 센서는 힘의 강도와 촉감, 온도 등도 감지해 반응하게 될 것"이라고 전망한다.