[비욘드포스트 이봉진 기자] 동국대학교(총장 윤재웅) 시스템반도체학부 이세준 교수 연구팀(제1저자 이인화 석사과정생, 교신저자 이세준 교수, 공동교신저자 이영민 교수)이 접촉대전 에너지(Triboelectric Energy)를 활용해 촉각 정보를 감지하고 스스로 학습해 판단할 수 있는 '차세대 뉴로모픽 촉각 센서'를 개발했다고 22일 밝혔다.

사람의 촉각 시스템은 피부에서 감지한 자극을 신경세포로 전달하고, 반복되거나 강한 자극은 기억·학습 과정을 거쳐 상황을 판단한다. 연구팀은 이를 모사하기 위해 기계적 접촉 시 발생하는 접촉대전 에너지 신호로 강유전 시냅스 트랜지스터를 직접 제어하는 센서 플랫폼을 구현했다.

이번에 개발된 센서는 접촉 자극의 세기와 반복 빈도에 따라 강유전체의 분극 상태와 시냅스 트랜지스터의 전도도가 누적으로 변하며 해당 상태를 기억하도록 설계됐다.

이를 통해 촉각 정보의 감지(Sensing), 기억(Memory), 학습(Learning), 판단(Perception) 등 일련의 기능을 단일 소자에 통합하는 데 성공했다.

또한, 연구팀은 다양한 힘과 자극 주파수 조건에서 측정된 전도도 변화를 종합해 '촉각 상태 맵(Tactile State Map)'을 구현했다. 이를 통해 외부 자극의 세기와 반복 이력을 반영해 정상 상태와 비정상 상태를 명확히 구분할 수 있음을 입증했다.

연구책임자인 이세준 교수는 "이번 연구는 접촉대전 에너지 신호만으로 촉각 정보를 감지하고, 이를 기억해 스스로 촉각 상태를 판단할 수 있는 새로운 뉴로모픽 반도체 센서 플랫폼을 구현했다는 데 의의가 있다"며 "향후 웨어러블 헬스케어, 전자피부, 휴머노이드 로봇, 저전력 엣지 AI 시스템 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것"이라고 전망했다.

한편, 이번 연구 결과는 나노과학 분야 국제학술지 '스몰(Small, IF=12.1)'에 2026년 7월 온라인 게재됐다. 해당 연구는 과학기술정보통신부 핵심연구사업 및 교육부 4단계 BK21 사업의 지원을 받아 수행됐다.

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