유기젤 센서와 AI의 결합, 세계 최고 권위 학술지 게재

제주대학교 그린수소 글로컬 선도연구센터(RLRC) 및 BK21 제주 에너지신산업 교육연구단 소속의 Kusum Sharma(쿠숨 샤르마) 박사후 연구원(제1저자)과 김상재 기계시스템공학과 교수·변영철 컴퓨터공학과 교수(공동 교신저자) 연구팀이 차세대 휴먼-머신 인터페이스에 필수적인 초민감성 유기젤(Organogel) 압력 센서를 개발하고, 이를 AI 기술과 결합해 글자 인식 및 생체 역학적 움직임을 실시간으로 모니터링하는 데 성공했다.

이번 연구 결과는 나노/마이크로 기술 분야에서 세계적 권위를 자랑하는 Nano-Micro Letters에 지난 9월 8일자로 온라인 게재됐으며 2026년 18호에 출판될 예정이다. 이 저널은 영향력 지수(Impact Factor, IF) 36.3을 기록하며, 관련 분야 학술지 중 상위 1% 이내에 드는 최정상급 학술지로 평가된다.

연구팀이 개발한 압력 센서는 유기젤이라는 말랑말랑한 소재를 기반으로 해 마치 전자 피부처럼 유연하고 가벼운 것이 특징이다. 이 센서는 미세한 압력 변화까지 정확하게 감지할 수 있으며, 특히 영하 20도의 극한 환경이나 높은 습도에서도 성능 저하 없이 작동할 만큼 뛰어난 내구성을 갖췄다.

재료 및 센서 전문가인 김상재 교수팀이 고감도의 유기젤 소재 및 센서 구조를 설계하고, 컴퓨터 및 AI 전문가인 변영철 교수팀이 센서에서 수집된 복잡하고 방대한 데이터를 분석하는 딥러닝 시스템을 접목했다. 이러한 두 교수팀의 유기적인 협력을 통해 개발된 센서-AI 융합 기술은 사람이 센서 위에 쓰는 알파벳 글자를 98%의 높은 정확도로 실시간 인식하는 데 성공했고, 나아가 심장 박동, 맥박, 관절 움직임, 발화 시 목 떨림 등 다양한 생체 역학적 동작을 정밀하게 모니터링하는 성능을 입증했다.

이 센서는 웨어러블 기기, 로봇 피부, 혹은 정밀한 건강 모니터링 시스템 등 다양한 분야에서 혁신적인 응용이 기대된다. 이 연구는 제주대학교의 그린수소 글로컬 선도연구센터(RLRC)와 BK21 제주 에너지신산업 교육연구단에 참여하는 연구팀이 이뤄낸 핵심 성과이다.

초민감성 센서와 고도화된 딥러닝 분석 기술의 결합은 고효율화가 필수적인 에너지신산업 분야에서 설비의 미세 진동이나 상태 변화를 정밀하게 감지하는 데 활용돼 시스템의 안전성과 효율을 높일 수 있다. 특히, 그린수소 생산 설비의 운전 상태를 실시간으로 모니터링하는 지능형 센서 인프라 구축에 중요한 토대가 될 수 있다.

변영철 컴퓨터공학과 교수는 "말랑말랑한 센서와 인공지능의 결합은 단순한 데이터 수집을 넘어, 기기가 환경을 '이해'하고 '반응'하게 만드는 차세대 휴먼-머신 인터페이스 기술의 시작"이라고 강조했다. 김상재 기계시스템공학과 교수는 "이러한 이종 기술 간의 융합 연구야말로 미래 기술 혁신을 이끌 핵심 경쟁력"이라며, "앞으로도 다양한 분야의 공동연구를 통해 세계 최고 수준의 연구를 지속할 것"이라고 밝혔다.

# 참고정보

- 소속기관 : 그린수소 글로컬 선도연구센터(RLRC), 제주 에너지신산업 교육연구단(BK21)

- 논 문 명 : Deep Learning-Assisted Organogel Pressure Sensor for Alphabet Recognition and Bio-Mechanical Motion Monitoring

- 학술지명 : Nano-Micro Letters (IF: 36.3, 상위 1%)