광주과학기술원-매사추세츠공과대학교, ‘TelePulse’ 햅틱 시스템 공개

원격 수술, 재활치료, 재난 구조, 우주 탐사 등 분야에 도입 기대

 

광주과학기술원(GIST)와 미국 매사추세츠공과대학교(MIT)가 원격 로봇과 인간이 물리적 상호작용을 하는 차세대 햅틱(Haptic) 시스템 ‘TelePulse’를 개발했다.

 

 

TelePulse는 사용자가 가상환경(VR)에서 원격 로봇 팔을 조작 한 후 로봇이 접촉하는 물리적 힘을 사용자의 팔에 실시간으로 전달하는 시스템이다. 이번 연구 결과는 지난 1일 일본 요코하마에서 열린 국제 학술 대회 ‘CHI 2025(ACM CHI Conference on Human Factors in Computing Systems)’에서 발표됐다.

 

연구를 이끈 김승준 GIST AI융합학과 교수팀은 해당 기술의 핵심으로, 전기 근육 자극 기술과 물리치료·재활 분야에서 활용되는 생체 역학 시뮬레이션 툴 '오픈심(OpenSim)'의 융합을 강조했다. 구체적으로, 오픈심을 통해 사용자 맞춤형 관절 토크 계산과 자극 강도 조절을 실시간으로 수행해, 단순한 진동부터 표면 자극, 근육 수축 수준 등을 전달하는 시스템을 구현한다. 사용자는 물체를 누르거나 잡을 때 발생하는 미묘한 힘의 차이를 실시간으로 인지할 수 있게 됐다.

 

실험에 참여한 대상자는 TelePulse를 통해 로봇과 감각을 공유하는 느낌을 경험했다고 설문조사를 통해 응답했다. 또한 몰입감을 나타내는 점수도 평균 15% 이상 향상된 것으로 나타났다.

 

이번 햅틱 시스템은 기존 기계식 햅틱 장치 대비 직관적 착용과 가벼운 구조로 설계된 것으로 알려졌다. 이를 통해 원격 수술, 재난 구조, 우주 탐사 등 원격 조작을 기반으로 한 작업을 로봇이 인간 대신 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

 

이번 연구는 인간·컴퓨터 상호작용(HCI) 및 사용자 인터페이스(UI) 분야 국제 학술대회 ‘ACM CHI 2025(Conference on Human Factors in Computing Systems)’에 채택됐다. 아울러 전체 논문 중 상위 1%에 수여하는 ‘Best Paper Award’에 해당 연구 결과가 선정됐다.

 

김승준 교수는 “이번 차세대 기술은 단순한 기계적 조작을 구현하는 것과 더불어, 사람과 로봇이 감각을 공유하며 상호작용하는 시대를 여는 중요한 이정표"라며 "향후 원격 협업, 정밀 작업 훈련, 물리치료·재활 등 다양한 분야에서 유용하게 활용될 것으로 기대하고 있다"고 밝혔다.

 

헬로티 최재규 기자 |