감정변화 읽어내는 피부 부착형 센서 개발
2015년 05월 06일 10:52【글자 크게
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한국 연구진이 투명하고 신축성이 뛰어난 패치형 센서(감지기)를 사람의 얼굴 표면에 부착, 얼굴 근육의 움직임을 통해 감정변화를 읽어내는 기술을 개발했다.
성균관대 신소재공학부 리내응 교수팀은 4일 외부 힘에 쉽게 변형되는 단일벽탄소나노튜브(SWCNT)를 높은 전도성을 띄는 투명한 고분자탄성체 사이에 배치한 샌드위치 구조의 센서를 얼굴 표면에 부착, 이 센서를 통해 감정 변화를 읽는데 성공했다고 밝혔다.
사람은 다양한 감정을 얼굴 표정으로 드러내며 표정은 60가지 이상의 얼굴 근육들과 눈의 크기, 움직임 등으로 나타난다. 하지만 이런 움직임의 변화는 아주 미세해 눈으로 보는것만으로는 식별하기 어렵다.
이 교수팀은 투명하고 부드러운 패치형 센서를 개발해 사람의 입 주변이나 이마, 눈아래 등에 부착해 표정이 변할때 근육 움직임을 측정해 웃거나 우는 감정을 구별하고 눈동자가 움직이는 방향까지 정확하게 읽어냈다.
연구진이 개발한 센서는 투명한 전도성 고분자탄성체 사이에 단일벽탄소나노튜브를 배치한 샌드위치 구조물을 투명하고 신축성이 뛰어난 고분자기판 위에 부착한것이다.
샌드위치 중간층의 단일벽탄소나노튜브는 전도성 고분자탄성체와 서로 전기적으로 련결돼 있어 얼굴표정이 변할때 변형이 생기면 저항이 민감하게 바뀌는 압저항 성질을 갖게 된다.
감정이 변할때 생기는 얼굴근육의 움직임이 센서내 전기저항의 변화를 유발, 이에 따른 전류 흐름의 변화를 측정하면 감정변화를 읽을수 있다.
미국화학회는 이 연구에 대해 "사람들이 얼굴표정을 읽어내는것과 똑같은 일을 할수있는 매우 민감한 웨어러블 센서를 개발했다"며 "이 기술이 인간과 더욱 비슷한 로봇개발에 기여할것"이라고 평가했다.
연구진은 앞으로 피부의 미세한 온도변화 등을 감지하는 다른 센서들과 접목해 더 세밀하고 다양한 감정을 모니터링하는 센서를 연구할 계획이다.
리교수는 "피부에 부착하는 패치형 센서는 인간감정을 읽어내는 로봇 등 인간과 교감할수 있는 감성형 스마트기기에 적용할수 있을것"이라고 말했다.
그는 또 "이런 센서를 신호처리칩, 통신소자, 에너지 저장장치와 결합해 사물인터넷(IoT) 소자에 적용하면 루게릭병, 파킨슨병 등 신체근육 퇴화로 얼굴근육을 리용해 소통하는 환자들에게도 도움을 줄수 있을것"이라고 덧붙였다.
