센세그, 햅틱용 필름 엑츄에이터 개발
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센세그, 햅틱용 필름 엑츄에이터 개발
  • 윤광제 기자
  • 승인 2019.09.09 14:49
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(AI타임스=윤광제 기자) 차세대 공간 햅틱 반응 기술업체 센세그 (Senseg)에서는 롤투롤 (Roll-to-Roll) 방식으로 제작된 필름 형태의 "탄성 중합체 필름 액츄에이터 (Elastomeric Film Actuator, 이하 ‘필름형 액츄에이터’)"를 출시했다.

작고, 가볍고, 유연성을 가진 필름형 액츄에이터 출시에 따라 웨어러블 기기, 소프트 로봇 및 VR / AR (가상 현실 / 증강 현실) 장치 분야에서 햅틱 기술에 대한 새로운 기회를 열어줄 것으로 보인다.

필름형 액츄에이터는 기존에 사용되던 액츄에이터에 비해 크기, 무게, 제작 비용 면에서 큰 강점을 가지고 있다.

액츄에이터는 절연 전극 필름이 실리콘합성중합체 스페이서 (Silicone Elastomer Spacer) 혹은 스프링과 같은 역할을 하는 필라 (Pillar)와 분리된 형태로 구성돼 있다.

필름 형태의 획기적인 액츄에이터가 탄생하게 된 주요 요소들은 ‘탄성 중합체 필라(Elastomer Pillar)에 사용되는 액체 실리콘 고무의 기계적 특성’, ‘미세기계가공 기술’, 그리고 ‘프린트 공정으로 찍어내는 인쇄 전자 제조 방식 도입’이다.

햅틱 인터페이스에서 사람의 손끝 등에서 감지된 촉각 반응을 핸드폰, 태블릿과 같은 기기로 전달하는 역할은 액츄에이터가 한다.

기존의 액츄에이터는 이심 ‘회전 질량 모터 (Eccentric Rotating Mass Motor)’, ‘선형 공진 액츄에이터(Linear Resonant Actuators)’, ‘압전 액츄에이터 (Piezoelectric Actuators )’가 있는데 이들은 가격, 사이즈, 전력 소비 등의 문제가 항상 존재해 왔다.

센세그의 필름형 액츄에이터는 기존의 액츄에이터가 가지고 있는 문제점들을 모두 해결할 수 있다. 특히 고객들이 가장 민감해하는 가격 부분에서는 필름 형태로 대량 생산이 가능하기 때문에 생산 비용 절감문제를 해결했다.

고객사에서 원하는 형태로 쉽게 제작 가능하며 제품에 어떠한 독성 원료도 포함돼 있지 않다는 점도 높이 평가받는 부분이다.

기존 액츄에이터 대비, 필름형 액츄에이터가 가지는 장점은 그 외에도 ▲탁월한 저주파 성능, ▲높은 작동 변위(Max. 스택 두께의 20%), ▲리드 (Leads)가 필요 없음, ▲압력 감지 가능, 소형 및 대형으로 제작 가능 (최소 넓이 1cm2, 최소 두께 0.1mm), ▲전압 규격 호환성, 유연성이 있어서 다양한 사이즈 및 형태에 적용 가능한 점이 있다.

센세그 창업자인 Ville Mäkinen에 따르면, 센세그 필름 액츄에이터는 세계 최초 롤투롤 방식으로 제작된 액츄에이터이며, 실리콘 구조 (실리콘 마이크로 필라)들을 인쇄방식 진행한 것이 롤투롤 방식으로 액츄에이터를 제작 가능하게 한 가장 큰 요소라고 한다.

소비자의 입장에서 타 종류의 엑츄에이터, 특히 압전 액츄에이터 (Piezoelectric Actuators)와 비교해 혁신적인 비용 절감이 가능하다고 밝히고 있다.

큰 사이즈의 압전 액츄에이터 가격은 개당 20~50불 인데, 필름 액츄에이터의 경우 원료 외 필름만 필요하기 때문에 거의 일회용 제품 가격 수준으로 제조 가능하다.

물론 필름 외 드라이버 유닛도 필요하지만, 한 개의 드라이버가 여러 개 드라이버 역할을 할 수 있어 가격 부분에서는 비교가 안될 정도로 우위에 있다는 평가다.

또 압전 액츄에이터에 붙여져 있는 리드(Leads)가 없어 어떠한 소비 가전 제품에도 적용 가능하고 인쇄 패턴을 바꾸는 것도 매우 간단해서 고객 요구에 맞춰 제작하는 것도 쉽다고 한다.

게다가 제품 종류, 사이즈, 사양에 맞춰 다층 형태로 구성이 가능하기 때문에 다양한 모양과 크기 구현이 가능하다.

구동 가능 온도 또한 -40 ~ 100°C로 다양한 분야에서 적용 가능하며 100°C이상의 고온이 필요할 경우에도 맞춤 제작 가능하다고 설명했다.

Sengseg는 2006년 핀란드에 설립된 회사로서 2016년부터 글로벌 터치패널, 카메라 모듈제조업체인 OFILM에 합병됨에 따라, 현재 OFILM의 자회사로 등재돼 있다.

OFILM은 2002년 설립된 회사로 2010년 선전 증권거래소 (Shenzhen Stock Exchange)에 등록됐으며 현재 미국, 일본, 한국, 유럽에 지사를 두고 있고, 미국, 일본, 대만에 R&D센터를 설립했다.


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