[과학을 읽다]열 손가락 힘 동시 인식…3D 터치 온다

한국표준과학연구원, 여러 손가락 힘 동시에 인식하는 투명 3D 촉각센서 개발

▲멀티터치와 멀티힘 인식용 플렉시블 3D 터치센서 .[사진제공=KRISS]

[아시아경제 정종오 기자] 열 곳을 동시에 눌러도 모든 '힘'을 인식하는 센서가 개발됐습니다. 스마트폰과 태블릿 PC의 새로운 입력장치 시대를 이끌 '3D 터치'가 성큼 다가오고 있습니다. 국내 연구팀이 입력 기능을 단순화하고 직관성을 강조한 '3D 터치' 관련 기술을 내놓았습니다.

이 기술을 응용하면 볼펜 등으로 터치를 할 수 있습니다. 또 손톱이 긴 여성의 경우 손톱으로도 터치가 가능합니다. 피아노 앱을 이용할 때는 여러 손가락의 힘의 강약을 다르게 파악할 수 있기 때문에 입체적 음향을 내는데도 도움이 됩니다.

현재까지 애플의 3D 터치는 단일 지점에서의 힘은 인식해도 두 곳 이상의 지점에서 누르는 힘(멀티힘)을 인식할 수 없었습니다. 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 권동일) 질량힘센터 김종호 박사팀은 두 곳 이상의 지점에서 3D 터치를 동시에 인식할 수 있는 플렉시블 투명 촉각센서(이하 멀티 3D 터치센서)를 개발했습니다. 이 기술은 현재 애플에서도 개발되지 않은 멀티힘 터치센서로 앞으로 3D 터치 시장에 큰 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.

시장조사업체 카운터포인트 리서치의 분석 자료를 보면 3D 터치를 적용한 스마트폰은 올해 19%, 내년에는 28%까지 증가할 것으로 예상했습니다. 해당 부품 공급자들은 약 60억 달러의 매출을 올릴 것으로 예상했습니다. KRISS 연구팀은 상, 하판 투명 전극 패턴 제작과 두 전극 사이에 강성이 작은 투명한 유전체를 사용해 촉각센서를 제작했습니다. 센서를 누름에 따라 전극 사이에 발생하는 정전용량변화를 통해 터치세기를 측정하는 방식을 사용한 것이죠.

멀티 3D 터치센서는 유연성과 생산성이 가장 큰 특징입니다. 가시광선 영역에서 87% 투과도를 가지는 투명한 촉각센서를 기반으로 디스플레이 위에 직접 부착이 가능합니다. 두께 0.5 mm 이내로 유연성을 가지고 있습니다. 현재 시판중인 다양한 모양의 모바일 기기에 바로 적용이 가능합니다.

제작공정이 기존 터치패널 제조방법과 비슷합니다. 터치업체에서 추가 장비구축을 하지 않고 생산이 가능합니다. 기존 터치패널 구조와 융합할 경우 위치분해능 1.5 mm 이내인 터치인식과 멀티 힘을 동시에 인식하는 멀티 3D 터치센서 구현이 가능합니다.

김종호 박사는 "멀티 3D 터치 기술은 스마트폰 게임과 앱, 보안(도어락) 등의 다양한 콘텐츠와 결합을 통해 사용자에게 편의성, 현실감, 몰입감을 제공할 수 있는 차세대 입력장치가 될 것으로 전망된다"고 말했습니다.

이번 기술을 피아노 앱에 적용하면 동시에 여러 손가락의 힘을 반영해 훨씬 현실감 있는 연주가 가능하다는 것이죠. 도어락의 경우 번호 터치 형식이 아닌 터치패드를 누르는 힘의 차이로 비밀번호를 만들어 보안성을 강화할 수 있습니다.

김종호 박사는 이번 기술과 관련해 국내 6개, 국외 2개 특허를 등록했고 현재 국내 2개 특허를 추가 출원했습니다. 김 박사는 "앞으로 터치업체와 기술이전 등을 포함해 상용화하는 방법을 계획하고 있다"고 덧붙였습니다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr