촉각 센서 활용 슬림형 마우스 개발
최근 마우스의 기본원리를 확 바꾼 똑똑한 마우스가 나타났다. 마우스의 기본원리인 위치 이동의 개념이 아니라, 촉각센서를 활용해 누르는 힘 분포를 마우스에 적용한 것이다. 기존에는 휴대폰을 이용해 모바일 게임을 하는 경우, 위치나 방향의 이동을 위해 커서를 끊임없이 눌러야 하지만 새로운 촉각 센서를 활용한 마우스를 적용할 경우 위치, 방향, 이동속도를 자유롭게 조정할 수 있어 ‘손맛’을 느끼는 실감나는 게임이 가능해 진다.
기술개요
한국표준과학연구원(원장 정광화) 기반표준부 역학그룹 김종호 박사가 촉각센서를 이용해 모바일 기기에 적용할 수 있는 초슬림형 마우스를 개발했다. 이 장치는 누르는 힘분포를 이용한 촉각센서를 활용하였으며, 두께는 1 mm에 불과하다. 따라서 기존 마우스의 한계로 인식되었던 공간상의 제약을 없애 다양한 모바일 기기에 적용할 수 있다.
이번에 사용한 촉각센서는 기존에 주로 사용하였던 실리콘 웨이퍼 대신 잘 구부러지고 값이 저렴한 폴리이미드 필름을 사용하여 제작하였다. 이것은 5개의 힘 센서가 분포되어 있으며, 0.5 N(뉴턴 : 힘의 단위, 1 N은 대략 최신 휴대폰을 들고 있을 때 손이 느끼는 무게 정도)의 힘을 측정할 수 있다. 엄지손가락으로 핸드폰 버튼을 누르는 힘의 크기 정도다.
PC를 사용해 문서편집, 그림 그리기, 게임 등을 하기 위해서는 일반적으로 마우스나 조이스틱을 사용한다. 화면상에서 포인터의 이동이나 파일선택, 스크롤 기능 등을 활용하기 위해서다. 이때 마우스가 평면상에서 상하좌우, 회전방향 등 자유롭게 다양한 기능을 수행하기 위해서는 비교적 넓은 공간이 필요하다.
하지만 최근 출시되는 MP3 플레이어, 뮤직폰, 게임폰 등 첨단 모바일 기기의 경우 점차 소형화, 슬림화되고 있는 추세이다. 위치를 인식하여 포인터를 이동시키는 기존의 정보입력기기를 그대로 적용하기에는 한계가 있다. 따라서 첨단 모바일 기기에 적합한 정보입력기기는 크기가 작은 마우스 패드에서도 포인터를 자유자재로 움직일 수 있어야 한다.
김박사는 위치가 아닌 힘의 원리를 이용해 이 문제를 해결했다. 게임기에서 사용하는 조이스틱이 힘의 세기를 통해 포인터를 조작할 수 있으나 슬림화 되는 모바일 기기에는 적합하지 않다는 점을 감안해 모바일 기기 같은 좁은 영역에서도 마우스 포인터를 움직일 수 있도록 한 것이다.
기대효과 및 향후 계획
유연성을 가지는 필름을 사용한 촉각센서는 지능로봇용으로 제작되었기 때문에 다양한 곡면에 부착할 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 감성을 고려한 다양한 디자인의 마우스 제작이 가능하다.
또한 이번에 개발한 마우스는 3차원(X, Y, Z) 공간상에서 포인터를 자유자재로 움직일 수 있어 평면상에서만 주로 사용할 수밖에 없었던 기존의 한계를 벗어났다. 상하좌우로 방향 조작이 가능한 정밀한 방향키를 활용해 다양한 움직임을 지시할 수 있어 게임폰 및 다양한 게임기기에 적용이 가능할 것으로 기대된다.
이 기술은 올해 6월 국내 특허를 출원하였으며, 휴대폰 관련 업체와 협력해 상용화를 추진할 계획이다.
최근 새로운 기능을 가진 휴대폰들이 지속적으로 출시되고 있다. 하지만 정작 사용자들이 사용하는 기능은 한정적이다. 이것은 복잡한 휴대폰의 기능을 보다 편리하게 사용할 수 있도록 하는 차세대 인터페이스가 필요하다는 것을 의미한다. 앞으로 김박사는 복잡하고 다양한 휴대폰의 기능을 사용자가 보다 친숙하게 활용할 수 있도록 하기 위해 사용자 촉감 인식용 키패드 등 다기능 인터페이스를 개발할 계획이다.
<전문용어>
폴리이미드(polyimide) : 전기를 통하지 않게 하는 절연층 고분자재료로 유전상수가 4.0 정도임
한국표준과학연구원 개요
국가측정표준 정점이며 가장 앞서가는 측정을 연구하는 대덕연구단지내의 출연연구기관입니다.
웹사이트: http://www.kriss.re.kr
연락처
한국표준과학연구원 역학그룹 김종호 박사 042-868-5241
