최근 휴머노이드 로봇 기술은 인간의 신경계와 감각을 모방하는 방향으로 급속히 발전하고 있습니다. KAIST 연구팀이 발표한 새로운 뉴로모픽 기술은 통증과 온도를 감지할 수 있는 반도체 소자를 개발하며 휴머노이드 로봇의 가능성을 극한으로 끌어올렸습니다. 이 기술은 인간형 로봇의 피부에 적용되어 감각 전달 센서로 사용될 수 있습니다.
단순화된 전자소자로 통증과 온도를 감지
KAIST 신소재공학과 연구팀은 사람의 감각신경계를 모방한 뉴로모픽 통각 수용체 소자를 개발했습니다. 이 소자는 통증과 온도를 감지하며, 인간의 신경계가 작동하는 방식을 단순화된 전자소자로 구현했습니다. 감각신경계는 위험한 자극을 감지하고 이를 신호로 전달하여 인간을 위험으로 부터 보호하는 역할을 합니다.
두 가지 전하 저장층을 이용하는 뉴로모픽 기술
이번에 개발된 소자는 두 가지 전하 저장층을 사용하여 자극에 대한 민감도를 조절합니다. 첫 번째 전하 저장층은 신경의 흥분성을, 두 번째 전하 저장층은 억제성을 담당하여 통증 전달과 완화, 민감화와 같은 주요 기능을 구현했습니다. 이를 통해 휴머노이드 로봇은 인간과 유사한 감각 반응을 보이는 것이 가능하게 되었습니다.
극한의 추운 환경에서도 활용 가능한 반도체
연구팀이 개발한 뉴로모픽 통각 수용체 소자는 온도 자극에도 반응하며, 고온과 저온 범위를 모두 감지할 수 있는 온도 수용체 특성을 구현했습니다. 이 기술은 휴머노이드 로봇이 주변 환경을 세밀하게 감지하고 적응할 수 있는 능력을 제공합니다. 예를 들어, 이 기술을 통해 로봇은 고온 물체를 안전하게 다루거나 극한의 추운 환경에서도 작업을 수행할 수 있습니다.
차세대 컴퓨팅에 응용이 가능한 임계치 조절
감각신경계를 모방한 소자의 가장 큰 특징 중 하나는 임계치를 조절할 수 있다는 점입니다. 이 특성은 보안 시스템과 차세대 컴퓨팅 분야에서 활용될 가능성이 큽니다. 예를 들어, 소자가 특정 조건에서만 활성화되는 보안 장치로 사용되거나, 고도의 데이터 처리 능력을 요구하는 분야에서 활용될 수 있습니다.
인간의 감각을 모방하는 휴머노이드 기술
이 기술은 단순히 로봇의 기능을 향상시키는 것을 넘어, 의료, 재난 구조, 고객 서비스 등 여러 산업군에서 새로운 가능성을 열어줍니다. 특히 인간의 감각을 모방하는 능력은 로봇이 인간과 더 자연스럽게 상호작용할 수 있도록 도와줄 것입니다.
결론
감각신경계를 모방한 뉴로모픽 반도체 기술은 휴머노이드 로봇의 개발을 한 단계 끌어올리는 중요한 혁신입니다. 앞으로 이 기술이 더욱 발전하며 다양한 산업에 적용될 가능성은 무궁무진합니다. 인간과 기계의 경계를 허무는 이 기술의 발전이 가져올 미래가 기대됩니다.