로봇의 손끝 감각을 깨우다: 글로벌 촉각 센서 동향과 리파인 타싼(Tashan)의 혁신

피지컬 AI 시대, 왜 촉각인가?

그동안 로봇의 인지는 주로 카메라를 통한 시각 정보에 의존해 왔습니다. 하지만 시각은 조명 변화, 물체의 겹침(Occlusion), 혹은 투명한 물체 인식 등에서 태생적인 한계를 보입니다.

2025년 로봇 산업의 핵심 패러다임으로 부상한 피지컬 AI(Physical AI)는 로봇이 단순히 세상을 보는 것을 넘어, 물리적 환경과 직접 상호작용하며 물체의 질감, 마찰력, 강도를 정교하게 느껴야 함을 강조합니다.

CES 2025의 슬로건인 Connect. Solve. Discover. DIVE IN은 기술적 몰입의 중요성을 시사합니다. 로봇이 인간의 일상 속으로 깊이 몰입(Dive in)하여 복잡한 문제를 해결하기 위해서는 인간의 오감 중 가장 복잡한 촉각 지능의 재현이 필수적입니다.

리파인 촉각 센서

이제 로봇은 촉각 센서를 통해 달걀처럼 깨지기 쉬운 비정형 물체를 안전하게 잡고, 접촉 전 단계에서 물체를 감지하는 수준으로 진화하며 인간과 로봇의 안전한 공존(HRI)을 견인하고 있습니다.

글로벌 촉각 센서 시장 규모 및 기술 발전 현황

글로벌 촉각 센서 시장은 자동화 수요와 로봇 산업의 팽창에 힘입어 가파르게 성장하고 있습니다. 2024년 기준 약 16.4억 달러(USD 1.64 Billion) 규모인 글로벌 촉각 센서 시장은 연평균 성장률(CAGR) 13.5%를 기록하며 2034년에는 57.1억 달러(USD 5.71 Billion)에 달할 것으로 전망됩니다.

리파인 촉각 센서

특히 로봇 전자 피부(Electronic Skin) 분야는 2025년 2.91억 달러에서 2032년 8.14억 달러 규모로의 성장이 기대됩니다.

현재 촉각 센서 기술은 구동 방식에 따라 다음과 같은 3단 계층 구조의 메커니즘으로 분류됩니다.

용량형 (Capacitive)

원리: 전극 간 간격 변화에 따른 정전 용량의 차이를 측정

특이점: 높은 민감도와 낮은 전력 소모가 특징이며, 1~3cm 거리의 비접촉 근접 감지(Proximity Sensing) 구현에 최적화

압전형 (Piezoelectric)

원리: 압력이 가해질 때 재료 표면에서 발생하는 전하량을 측정

특이점: 응답 속도가 매우 빨라 미세 진동 및 동적 힘(Dynamic Force) 감지에 탁월하며 고속 로봇 조작에 필수적

압저항형 (Piezoresistive)

원리: 압력에 의해 재료의 전기 저항이 변화하는 성질을 이용

특이점: 제조 비용이 저렴하고 회로 구성이 간단하여 자동차 안전 시스템 및 대량 생산형 산업기기에 널리 적용

광학형 (Optical)

원리: 내부 카메라가 투명 멤브레인의 기하학적 변형을 시각적으로 캡처

특이점: GelSight Mini와 같은 센서가 대표적이며, 초고해상도의 표면 질감 정보가 필요한 정밀 조립 및 연구용 로봇 핸드에 특화

촉각 지능의 혁신: 타싼 테크놀로지(Tashan Technology)의 기술력

칭화대 연구진이 설립한 타싼 테크놀로지는 세계 최초의 AI 촉각 센싱 칩인 Ruby Chip을 통해 촉각 데이터 처리의 패러다임을 바꾸고 있습니다. 이 칩은 혼합 신호(Mixed-signal) AI 아키텍처를 기반으로 하며, 인간의 신경계를 모사한 스파이킹 신경망(SNN) 아키텍처를 채택했습니다.

이러한 이벤트 기반 신호 처리(Event-based sensing) 방식은 수만 개의 센서 유닛이 연결된 전자 피부 환경에서도 연산 부하를 획기적으로 줄여 지연 시간(Latency)을 최소화합니다.

현재 타싼의 기술은 BYD의 스마트 칵핏(Smart Cockpit) 시스템이나 병원 엘리베이터의 비접촉 감염 제어 인터페이스 등 실제 산업 현장에 적용되고 있습니다.

타싼 촉각 센서 TS 시리즈 주요 사양

리파인 촉각 센서

리파인(REFIND): 타싼 센서로 완성하는 정밀 로봇 핸드 ROhand

타싼의 첨단 센서를 휴머노이드 로봇 핸드 시스템에 통합한 제품이 바로 ROhand입니다.

ROhand 시리즈는 인간 손의 27가지 동작을 정밀하게 모사하며 피지컬 AI의 구현을 앞당기고 있습니다.

ROhand AP001: 손가락과 손바닥에 고정밀 포스 센서를 장착하여 기본적인 파지력을 제어합니다.

ROhand AP002: 타싼의 촉각 센서를 내장한 모델로, 압력 분포와 접촉 감각을 데이터화하여 섬세한 Haptic Servo 조작을 가능하게 합니다.

경량화 기술: 특히 경량 모델(ROH-LiteS001)은 손 부분의 무게를 단 457g으로 줄여 로봇 팔의 기동성을 극대화했습니다.

Re+Find (리파인)의 비전과 미션

VISION: Re(다시) + Find(찾다). 사고로 잃어버렸던 자아를 다시 찾고, 먹구름이 개인 맑은 날(Refine) 같은 삶을 제공하는 것.

MISSION: 罹(병 걸릴 리) + 破(깨뜨릴 파) + 人(사람 인). '근심을 파괴하는 사람들'로서 로봇 혁신을 통해 장애와 나이의 한계를 넘어서는 인간 중심 기술을 선도함

헬스케어와 재활의 미래: 근전도(EMG) 의수와 웨어러블 로봇

리파인은 촉각 기술을 헬스케어 영역으로 확장하여 인체 증강 기기 분야에서도 혁신을 이어가고 있습니다. 인공지능 근전도 전자의수 Ohand와 OhandLite는 사용자의 근육 신호를 분석하여 실시간으로 동작 의도를 파악합니다.

동작 의도 파악: 최대 8채널 근전도(EMG) 신호와 AI 알고리즘을 결합하여 정교한 조작을 지원합니다.

최적의 착용감: OhandLite 모델은 363.5g의 초경량 설계를 통해 상지 장애인의 피로도를 대폭 낮췄습니다.

재활 및 보조 기구 라인업

ORE-3000: 팔꿈치 굽힘/폄 운동을 지원하는 웨어러블 상지 로봇 운동기

OYFM-7000: 손가락 재활을 돕는 웨어러블 손가락 로봇 운동기

3차원 팔 지지대: 사용자의 근력 상태에 따라 맞춤형 보조력을 제공하는 장치

Ohand-Direct: 연구자를 위한 전용 API를 제공하여 개별 손가락 제어 알고리즘 개발 지원

시각-촉각 융합(Vision-Touch Fusion)과 시뮬레이션 기술

미래 로봇 지능의 완성은 시각과 촉각의 유기적인 결합에 있습니다. 시각 정보가 물체의 위치를 파악한다면, 촉각 정보는 실제 접촉 시의 불확실성을 제거합니다.

리파인 촉각 센서

Vision + Tactile = 초정밀 물체 이해

이러한 융합 기술의 핵심은 가상 세계의 학습을 현실로 옮기는 Sim-to-Real 프로세스에 있습니다.

엔비디아(NVIDIA)의 Isaac Sim 환경에서 구현된 TacEx 프레임워크는 이를 가속화하는 핵심 도구입니다.

GIPC (GPU-accelerated Incremental Potential Contact) 솔버: 타싼과 리파인의 협력에서 주목하는 이 기술은 Intersection- and Inversion-Free를 보장합니다. 즉, 시뮬레이션 중 물체가 서로 겹치거나 뒤집히는 물리적 오류 없이 연성체(Soft-body) 로봇 손가락의 변형을 완벽하게 계산해냅니다.

효율적인 학습: GelSight Mini와 같은 센서의 데이터가 시뮬레이션 내에서 정밀하게 모사됨에 따라, 로봇은 수만 번의 파지 실험을 안전한 가상 공간에서 마치고 실제 현장에 즉시 투입될 수 있습니다.

인간과 로봇의 안전한 공존을 향하여

촉각 센서 기술은 이제 단순한 부품을 넘어 로봇이 세상을 이해하는 촉각 지능의 핵심 인프라로 자리 잡았습니다. 리파인과 타싼 테크놀로지의 협력은 정밀 제조 현장의 효율을 높이는 데 그치지 않고, 누군가에게는 잃어버린 손을 되찾아주고 누군가에게는 재활의 희망을 주는 인간 중심의 기술로 진화하고 있습니다.

시각에만 의존하던 로봇이 이제 손끝의 섬세한 감각을 깨우기 시작했습니다. 여러분은 촉각 지능을 갖춘 로봇이 우리 일상의 어떤 근심을 가장 먼저 해결해 주기를 기대하시나요? 로봇과 인간이 더 따뜻하게 교감할 미래, 그 중심에 리파인과 타싼의 혁신이 있습니다.