포항공과대학교(POSTECH) 김기훈 교수와 박재현 박사과정 연구원이 이끄는 연구팀이 산업 현장의 안전성과 효율성을 혁신할 수 있는 획기적인 햅틱 기술을 개발했다.
이 기술은 공장, 제철소 등 고위험 산업 환경에서 직면하는 중요한 과제를 해결한다. 로봇 자동화가 발전하고 있지만, 여전히 복잡한 작업에는 인간의 개입이 필요하다. 그러나 로봇을 원격으로 조작하는 것은 쉽지 않으며, 작은 실수도 사고로 이어질 수 있다.
연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 POstick-KF(운동감각 피드백)와 POstick-VF(시각-촉각 피드백)라는 두 가지 특수 햅틱 장치를 개발했다. 이 도구들은 작업자가 안전한 거리에서 기계를 조작하면서도 로봇이 느끼는 감각을 손끝으로 직접 체험할 수 있게 한다.
POstick-KF는 로봇이 경험하는 힘의 변화를 정밀하게 전달하고, POstick-VF는 시각적·촉각적 신호를 결합해 더 넓은 작업 공간에 적용할 수 있다. 두 장치 모두 익숙한 도구 형태로 설계되어 처음 사용하는 사람도 직관적으로 조작할 수 있다.
시뮬레이션 실험 결과, 사용자들은 기존 제어 방식에 비해 조작 정확도가 높아지고 충돌 횟수도 크게 줄어드는 등 뛰어난 성능을 보였다. 특히 POstick-VF는 교육용 도구로서 효과가 두드러져, 사용자의 숙련도가 시간이 지남에 따라 크게 향상됐다.
이 시스템은 디지털 트윈 기술과의 연동을 통해 작업자가 실제 환경에서 작업을 수행하기 전에 가상 환경에서 복잡한 작업을 미리 연습할 수 있도록 해 안전성을 더욱 높인다. 증강현실 기능도 추가되어 사용자 몰입감과 집중도를 향상시킨다.
김기훈 교수는 “우리 기술은 인간의 섬세함이 필요한 작업을 로봇과 협업해 더 안전하고 정밀하게 수행할 수 있게 한다”며, “산업 현장의 안전성을 높이고 작업자의 부담을 줄이는 데 기여하길 바란다”고 밝혔다.
이번 연구는 포스코홀딩스의 지원을 받아 진행됐으며, 최근 IEEE Transactions on Industrial Informatics에 게재되어 위험 산업 환경에서 인간-로봇 협업의 중요한 진전을 이뤘다는 평가를 받고 있다.