피지컬 AI 시대를 여는 초정밀 타싼 촉각 센서 기술

현대 로봇 산업은 단순한 반복 자동화를 넘어, 주변 환경과 실시간으로 상호작용하는 피지컬 AI(Physical AI)의 시대로 진입하고 있습니다.

이 진화의 중심에는 로봇이 인간과 같은 정교한 조작을 가능하게 하는 촉각 센서(Tactile Sensor)가 자리 잡고 있습니다.

휴머노이드 로봇이나 협동로봇이 물체를 파손 없이 안전하게 다루기 위해서는 손끝의 압력, 미끄러짐, 접촉 형태를 실시간으로 인지해야 하며,

이에 따라 촉각 센서는 시각(Vision)을 보완하는 가장 핵심적인 감각 기관으로 부상했습니다.

리파인 타싼 촉각 센서

촉각 센서 기술 및 시장의 현황

글로벌 촉각 센서 시장은 가파른 성장세를 보이고 있습니다.

관련 시장 보고서에 따르면 2025년 약 186억 달러에서 2035년 660억 달러 규모로 연평균 13.5% 이상 성장할 것으로 전망됩니다.

산업용 로봇, 헬스케어(수술 및 재활 기기), 자동차(스마트 조종석), 스마트 가전 등 폭넓은 산업에서 수요가 폭발적으로 증가하고 있습니다.

기술적으로는 현재 압저항(Piezoresistive) 방식, 광학식(Optical) 방식,

그리고 다축 힘과 근접성을 측정하기 용이한 정전용량(Capacitive) 방식 등 다양한 원리가 경쟁하고 있습니다.

리파인 타싼 촉각 센서

최근의 핵심 트렌드는 단일 물리량 측정을 뛰어넘어 압력, 온도, 진동, 미끄러짐 등을 동시에 감지하는 다중 모달(Multi-modal) 센싱과 방대한 데이터를 지연 없이 처리하기 위한 인공지능(AI)의 결합입니다.

유연한 신소재와 초소형화 기술이 결합되면서, 로봇 피부나 웨어러블 디바이스에도 완벽하게 통합되는 형태로 발전하고 있습니다.

타싼(Tashan) 센서의 혁신과 뉴로모픽 컴퓨팅

이러한 기술적 한계를 돌파하며, 업계의 주목을 받는 기업이 바로 중국 베이징에 본사를 둔 타싼 테크놀로지(Tashan Technology)입니다.

타싼은 정전용량 방식을 기반으로 한 AI 촉각 센서 칩을 개발하여 로봇의 촉각 인지 능력을 획기적으로 끌어올렸습니다.

리파인 타싼 촉각 센서

타싼 센서의 가장 큰 특징은 물리적 접촉 이전에 대상의 접근을 1~10cm 거리에서부터 감지해 내는

근접 인지(Proximity Perception) 기능입니다.

이 프리-터치(Pre-touch) 기능은 예측적인 그립과 충돌 회피를 가능하게 합니다.

또한 0.01N의 초고감도 해상도로 3차원 방향의 힘(수직력 및 전단력)과 미끄러짐을 정밀하게 측정하며,

접촉 대상의 강도와 마찰 특성을 분석해 30여 종의 재질(철, 플라스틱, 고무, 면 등)을 시각 정보 없이도 즉각적으로 식별해낼 수 있습니다.

무엇보다 고해상도 촉각 배열이 생성하는 방대한 데이터를 실시간으로, 처리하기 위해 인간의 신경망을 모방한 스파이킹 신경망(SNN) 기반의 루비 칩(Ruby Chip, R-SpiNNaker 아키텍처)을 채택한 점이 돋보입니다.

영국의 맨체스터 대학에서 고안된 아키텍처를 응용한 이 뉴로모픽 칩은 접촉 환경에 변화(이벤트)가 있을 때만 연산을 수행하므로, 전력 소모를 대폭 줄이면서도 1밀리초(ms) 수준의 초저지연 응답 속도를 구현해 냈습니다.

리파인 타싼 촉각 센서

리파인(REFIND)의 시스템 통합과 생각하는 로봇손의 미래

한국의 로보틱스 스타트업 리파인(REFIND)은 타싼 테크놀로지의 혁신적인 하드웨어를 바탕으로,

이를 실제 로봇 플랫폼에 통합하여 피지컬 AI를 구현하는 시스템 통합자 역할을 수행하고 있습니다.

리파인은 OYmotion 사의 ROhand를 유통을 책임지고 있습니다.

ROhand는 최대 30kg의 하중을 버티면서도 0.1N의 세밀한 힘 조절과 11자유도(6능동 자유도)를 갖춘 고정밀 엔드이펙터입니다.

로봇이 스스로 물체의 미끄러짐을 인지하고 파지력을 보정하며, 달걀이나 종이컵처럼 비정형이거나 파손되기 쉬운 물체를 안전하게 다룰 수 있게 해줍니다. 이는 단순한 기계장치를 넘어 실시간으로 상황을 느끼고 판단하는 진정한 의미의 생각하는 손을 뜻합니다.

더 나아가 타싼의 솔루션은 엔비디아 아이작 심(NVIDIA Isaac Sim) 로봇 시뮬레이션 환경에 유일하게 등록된 촉각 센서 레퍼런스로 채택되었습니다. 이는 가상 공간(디지털 트윈)에서 생성된 촉각 데이터를 바탕으로 AI 강화학습을 진행한 뒤, 이를 실제 물리적 로봇에 오차 없이 적용(Sim-to-Real)하는 시각-촉각 융합(Vision-Touch Fusion) 차세대 로봇 조작 연구의 글로벌 표준으로 자리매김하고 있음을 시사합니다.

리파인 타싼 촉각 센서

휴머노이드 로봇의 궁극적인 상용화는 단순한 보행 능력이 아닌 사람과 같은 정교한 조작(Manipulation) 능력에 달려 있으며, 그 중심에는 촉각 센서 기술이 필수적입니다. 타싼의 뉴로모픽 기반 초정밀 다중 모달 촉각 센서와, 이를 아우르는 리파인의 피지컬 AI 시스템 통합 역량의 시너지는 향후 로봇이 인간과 동일한 환경에서 더욱 안전하고 유연하게 공존할 수 있는 미래를 앞당기는 핵심 경쟁력이 될 것입니다.