"인간과 로봇의 감각 공유 시대"…GIST-MIT, 차세대 `햅틱' 개발

[광주=뉴시스] `TelePulse' 시스템 개요

 [광주=뉴시스] 배상현 기자 = 로봇이 받는 물리적 힘을 사람의 팔에 실시간으로 전달하는 신개념 햅틱(Haptic) 시스템이 개발됐다.

 광주과학기술원(GIST)은 AI융합학과 김승준 교수 연구팀이 미국 MIT 연구팀과 공동으로 원격 로봇과 인간을 물리적으로 연결하는 차세대 햅틱 피드백 시스템 `TelePulse'를 개발했다고 7일 밝혔다.

 이 시스템은 VR 환경에서 사용자가 원격 로봇 팔을 조작할 때 로봇이 접촉한 물리적 힘을 팔에 정확히 전달한다.

 이를 위해 전기 근육 자극기술과 생체 역학 시뮬레이션을 결합했다.

 물체를 누르거나 잡을 때 발생하는 미묘한 힘의 차이를 실시간으로 인지할 수 있도록 함으로써 사용자는 단순한 진동이나 표면 자극을 넘어 실제로 근육이 수축하는 수준의 생생한 햅틱 피드백을 경험할 수 있다.

 연구팀은 물리치료 및 재활 연구 분야에서 활용되는 생체 역학 시뮬레이션 툴인 ‘OpenSim’을 도입해 사용자 맞춤형 관절 토크 계산과 자극 강도 조절을 실시간으로 수행하도록 해 보다 섬세하고 현실감 있는 햅틱 경험을 구현하는 데 성공했다.

 실험 종료 후 실시한 설문 조사에서 참가자들은 `TelePulse'가 단순한 기계적 진동 자극을 넘어 "로봇과 감각을 공유하는 느낌"이라는 강한 몰입감을 느꼈다고 답했다. 실제로 몰입감 척도 점수도 평균 15% 이상 향상된 것으로 나타났다.

`TelePulse'는 복잡한 기계식 햅틱 장치와 달리 착용이 간편하고 가벼운 구조로 설계돼 높은 이동성과 활용성을 제공한다. 이를 바탕으로 원격 로봇 조작뿐 아니라 원격 수술, 재난 구조, 우주 탐사 등 다양한 고난이도 원격 작업 환경에서도 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

 김승준 교수는 "TelePulse는 로봇이 받는 물리적 자극을 인간의 신체로 실시간 전달하는 기술로, 단순한 기계적 조작을 넘어 사람과 로봇이 감각을 공유하는 시대를 여는 기술"이라며 "향후 원격 협업, 정밀 작업, 훈련, 재활 등 다양한 분야에서 유용하게 활용될 것"이라고 밝혔다.

 이번 연구는 혁신성과 실용성을 모두 인정받아 HCI(인간-컴퓨터 상호작용) 및 사용자 인터페이스 분야 최고 권위의 국제 학술대회인 ACM CHI 2025(Conference on Human Factors in Computing Systems)에 채택됐다. 특히 전체 논문 중 상위 1%에 해당하는 논문에 수여되는 ‘Best Paper Award’를 수상했다. 연구 결과는 지난 1일 일본 요코하마에서 개최된 CHI 2025 학회에서 발표됐다.


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