3D 자수와 AI 결합: 스마트 기기 제어용 패브릭 터치 센서

노스캐롤라이나 주립대, 롤리

센서는 양·음 전하 띠는 두 마찰전기 소재로 된 실들로 구성, 자수기로 일반 직물에 통합. (이미지: NCSU)

NC 주립대 새 연구가 3D 자수 기법과 머신러닝 결합해 터치로 전자 기기 제어하는 패브릭 기반 센서 개발.

웨어러블 전자 분야 관심 증가와 의류 기능 추가로 자수 기반 센서나 '버튼'이 그런 기능 제어에 점점 중요해짐. 의류 직물에 통합된 센서가 터치만으로 모바일 앱 등 전자 기기 활성화·제어.

장치는 두 부분: 자수 압력 센서 자체와 센서 수집 데이터 처리·배포하는 마이크로칩. 센서는 마찰전기식으로 층간 마찰로 발생 전하로 자기구동. 양전하·음전하 띠는 두 마찰전기 소재 실로 자수기로 일반 직물에 통합 제작.

론 인(Rong Yin) 교신저자, 센서 3D 구조 정확 구현 중요 강조.

"압력 센서가 마찰전기식이어서 두 층 사이 간격 필요. 자수가 보통 2D라 장식용인데 3D 구조 만들기 어려움. 스페이서로 두 층 간격 제어해 센서 출력 제어 가능해짐."

압력 센서 데이터 마이크로칩 전송, 연결 기기용 특정 명령으로 원시 입력 변환 담당. 머신러닝 알고리즘이 이 과정 원활히 만들 핵심. 다른 기능 할당 제스처 구별, 천 정상 움직임서 오는 의도치 않은 입력 무시 필요.

"센서 획득 데이터 여러 이유로 부정확할 수 있음. 온도·습도 등 환경 요인 영향, 센서 실수 접촉 등. 머신러닝으로 그런 것들 인식 훈련 가능."

"머신러닝으로 이 초소형 장치가 여러 태스크 수행 가능, 다양한 입력 인식하니까."

연구진 블루투스로 센서 연결된 간단 음악 재생 앱 개발로 입력 인식 시연. 앱 6기능: 재생/일시정지, 다음곡, 이전곡, 볼륨 업/다운, 음소거, 각기 다른 센서 제스처로 제어. 비밀번호 설정·입력, 비디오 게임 제어 등 다른 기능도 시연.

기존 자수 기술이 센서 제작 소재 다루기 쉽지 않아 아직 초기 단계지만, 이 새 센서가 앞으로 관심 계속 끌 웨어러블 전자 퍼즐 또 한 조각 추가.

자세한 정보: 조이 피치포드(Joey Pitchford) 연락, 이메일 보호 중, 919-602-3270.