“소방관들이 목에 음성 감지 센서를 파스처럼 붙이면 화재 진압 현장에서도 소방 마스크를 쓴 채 대화할 수 있어요. 정량적으로 음성을 인식할 수 있는 센서 기술로 가능합니다.”
음성인식 패치형 센서를 개발한 조길원(63·사진) 포스텍 화학공학과 교수는 20일 본지와의 인터뷰에서 “외부 소음의 영향을 거의 받지 않고 자기 목소리를 온전히 전달하는 기술이라는 점에 의미가 있다”고 말했다.
조 교수는 박사 과정의 이시영씨, 정윤영 전자전기공학과 교수팀과 함께 ‘음성인식 피부 부착형 고성능 진동감지 유연 센서’를 개발했다. 이 같은 연구 결과는 지난 18일 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션스에 발표됐다. 기존의 마이크는 공기 떨림을 인식하는 데 반해 이번 센서는 성대의 울림으로 만들어진 목 부위 피부의 진동을 감지한다. 마이크는 공명 현상, 감쇠 효과로 민감도가 떨어지지만 이 센서는 피부에 전해지는 진동을 측정해 소음이나 공기의 간섭을 받지 않고 정량적으로 인식할 수 있다.
조 교수는 “목소리를 인식하지 못하는 오작동 문제가 전혀 없다”며 “목에 붙이는 성대 마이크로폰인 셈”이라고 설명했다.
센서의 강점은 두께다. 수십 마이크로미터(㎛·100만분의1m) 크기의 미세한 구멍이 새겨진 박막 형태의 고분자 진동판 2개로 구성된 센서 패치의 두께는 1㎜ 정도다. 진동 센서 외에 마이크로칩과 소형 배터리가 결합된 센서모듈은 블루투스 등 무선으로 휴대폰에 음성신호를 보낸다.
그는 “마이크로칩과 배터리를 붙여도 센서 크기는 1㎠ 정도에 불과하다”며 “기존 고무밴드 형태의 성대 마이크로폰 두께가 5㎜ 이상인 점을 감안하면 착용감·미용 면에서 우수하다”고 말했다.
상용화되면 음성인식 전자 피부나 성대 헬스케어 모니터링 기기 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 조 교수는 “선생님이나 가수 등 목을 많이 쓰는 직업군의 성대 상태를 내시경을 쓰지 않고 센서만으로 성대 사용량, 목소리 크기 등을 모니터링해 진단할 수 있다”고 설명했다.
본지와 한국연구재단이 주관하는 ‘이달의 과학기술자상’ 2010년 4월 수상자인 조 교수는 포스텍이 2017년 일반적 학문 경계를 넘어선 최고 학자를 의미하는 ‘유니버시티 프로페서’로 추대한 국제적 석학이다. 서울대에서 학사·석사 학위, 미국 애크런대에서 박사 학위를 받고 글로벌프런티어연구단장 등을 지냈으며 한국과학기술한림원 정회원이다. ‘소프트 일렉트로닉스’로 불리는 유연 유기전자소재 분야에 매진하고 있다.
그는 “폴더블폰의 디스플레이처럼 작고 부드러운 유연 전자소재가 응용될 분야는 무궁무진하다”며 “피부에 밀착시켜 편리성과 감성을 높이는 전자소재·소자 분야 연구에 집중할 계획”이라고 덧붙였다.
/박현욱기자 hwpark@sedaily.com
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