수천만원 레이저 대신 LED로 스마트기기 촉감 만든다

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 스마트폰 앱을 사용때 느끼는 화면의 진동을 손가락의 위치에 따라 모두 다른 진동이 느껴지도록 만들어 주는 기술을 개발했다. 이 기술은 고가의 레이저 장비 대신 LED 빛으로도 부분적인 진동을 만들어낼 수 있다. 향후 이 기술이 온라인 쇼핑에서 상품의 재질감을 느끼는 등 여러 손가락을 동시에 활용하는 환경에 적용될 것이라고 연구진은 전망했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 LED로 다양한 진동을 만들어낼 수 있는 기술을 개발했다고 3일 밝혔다.

햅틱 기술은 촉각으로 사용자와 교감하는 인터페이스 기술이다.

대표적 햅틱기술의 적용사례로 스마트폰이나 태블릿 화면의 진동이 있다. 현재 상용화된 기술은 기기 전체가 모노 스피커와 같이 떨린다.

연구진은 고가의 레이저 대신 가격 수준이 1만분의 1에 불과한 소형 LED를 여러 개 사용해 각각 독립적으로 진동을 만들어내는 디스플레이를 제작했다. 1㎠ 단위로 9개의 구역을 가진 3 x 3㎝ 형태의 LED 배열을 만들었다. 이를 이용해 실험한 결과 각각의 구역에서 넓은 주파수 대역의 정밀한 진동이 일어났다. 연구진은 필름을 더 크게도 만들 수 있다고 설명했다.

ETRI 신형철 휴먼증강연구실장은 "많은 정보를 촉감으로 전달할 수 있는 원천 기술로 실용화 연구를 통해 시각장애인 등 정보 취약계층 지원에도 널리 쓰일 것"이라고 전망했다.

연구진의 기술은 빛에너지를 흡수해 열에너지로 전환하는 원리를 이용한다. 광-열 변환층이 코팅된 특수 필름에 빛을 쬐면 가열·냉각과 함께 소재의 열팽창율에 따라 필름이 변형·회복되면서 진동을 만든다.

특히, 필름층에 전기적 구조가 포함되지 않아 내구성이 우수하며 얇은 두께를 지닌 플렉시블 디스플레이에 적용하기에도 쉽다. 이로써 최근 활발해지고 있는 유연 소자 분야와 융합해 다양한 연구에 적용이 가능할 전망이다.

현재는 터치 입력에 대한 피드백이 매우 단순하게 제공되고 있으나 이 기술을 활용하면 다이얼을 돌리는 촉감, 버튼을 누르는 촉감, 미는 촉감 등을 동시에 만들어낼 수 있다. 이외에도 자동차 전장, 터치스크린 기기, 전자기기 디스플레이, 스마트폰 등 다양한 분야에서 상용화 노력을 진행할 예정이다.

또한 연구진은 빛에너지에서 진동으로의 변환 효율을 높여 사람이 느끼기에 충분한 세기의 진동을 만들면서도 전력 소모를 줄이는 후속 연구를 계획중이다.

이 기술은 지난달 10일 미국 화학회(ACS) 주요 학술지 'ACS 어플라이드머티리얼즈 앤 인터페이스' 표지 논문으로 게재되며 기술력을 널리 인정받았다.

또한 이 기술과 관련해 10편의 논문과 7건의 특허를 출원했다.

[e-mail] 김만기 기자