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[IT뉴스]기계연, 로봇 관절·손끝 움직임 정밀 감지하는 초소형 3축 자기 센서 개발...세계 최초 성과

온카뱅크관리자

2026-10-06 09:57:25

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="XqE7s5aeOm">
          <p contents-hash="d8bda01434e7a0328016f7659b181ef11b96968e1bc0763b1f219604757dd2bb" dmcf-pid="ZBDzO1Ndwr" dmcf-ptype="general">우리 연구진이 로봇 관절과 손 끝 움직임을 정밀 감지하는 기반 기술을 개발했다. 세 방향의 자기장을 별도 초기화 장치 없이 측정하는 3축 자기 센서를 초소형으로 이뤄냈다. 세계 최초의 성과로, 향후 로봇과 웨어러블 기기, 의료기기 등 정밀한 움직임 감지 분야에 활용될 전망이다.</p>
          <p contents-hash="cda9be68e1507a95f8567ce7371077156305f5a293ce0f28d2236cfa665b7136" dmcf-pid="5bwqItjJIw" dmcf-ptype="general">한국기계연구원(원장 류석현)은 오선종 AI로봇연구소 바이오기계연구실 책임연구원팀이 초상자성 나노입자를 잉크젯 프린팅 방식으로 평면 홀 자기저항(PHMR) 소자 위에 인쇄해 세 방향 자기장을 동시에 측정할 수 있게 한 초소형 3축 자기 센서를 개발했다고 6일 밝혔다.<br></p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="bea7c3dfa24607d62cf8ca9dd4d277acecc952ed3a5670b00d068970b3cb4d41" dmcf-pid="1KrBCFAiwD" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="초상자성 나노입자 기반 플럭스 가이드를 적용한 초소형 3축 자기 센서" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/06/etimesi/20261006095259787yggj.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="GU6lRD9UDO" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/06/etimesi/20261006095259787yggj.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            초상자성 나노입자 기반 플럭스 가이드를 적용한 초소형 3축 자기 센서
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="1ff0990e90be5c66228d9f67c09af181fc05b048aff1a385e1af08c6a4a97385" dmcf-pid="t9mbh3cnDE" dmcf-ptype="general">기존 평면형 자기 센서는 좌우·앞뒤 방향 자기장은 측정할 수 있지만, 수직으로 들어오는 자기장을 측정하기 어려웠다. 연구팀은 자기장 방향을 바꿔주는 '플럭스 가이드'를 센서 위에 형성해 이를 해결했다.</p>
          <p contents-hash="b70eb1549720922cc83059efd8206d8b06e075efa5bb6db21307920b9df51ce0" dmcf-pid="F2sKl0kLOk" dmcf-ptype="general">기존에는 플럭스 가이드에 니켈이나 퍼멀로이 등 강자성 소재를 사용했지만, 자기장이 사라진 뒤에도 자성이 남는 '자기 이력' 현상으로 별도 리셋 회로가 필요했다.</p>
          <p contents-hash="cfad23da7479bbc1d81568daaed2d67b9b5482510c9c71b396bc9df5ae357fc5" dmcf-pid="3VO9SpEoEc" dmcf-ptype="general">이에 연구팀은 외부 자기장이 사라지면 자성도 함께 사라지는 초상자성 나노입자를 적용해 별도 리셋 회로 없이 반복적으로 자기장을 측정할 수 있도록 했다.</p>
          <p contents-hash="77d7656ca3c129f614feefcbc15eaa68852bac9d9c7593d01f20acb03d46dde2" dmcf-pid="0TPSew2umA" dmcf-ptype="general">연구팀은 또 나노입자가 굳는 과정에서 외부 자기장을 가해 입자를 수직 방향으로 정렬시키는 기술을 적용했다. 이를 통해 수직 방향 자기장 감도를 기존 대비 약 3배 높였으며, 수직 자기장을 센서가 측정할 수 있는 방향으로 바꾸는 자기장 변환 효율도 최대 40%까지 향상시켰다. 개발 센서는 가로·세로500 ㎛ 크기로, 4개 감지 소자를 동시에 작동할 때 소비전력도 16밀리와트(㎽) 수준에 불과하다.<br></p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="203d479ec0c80d60dac9fc53e4e59fc5baae8de6ebc038154ca7eb27a5061283" dmcf-pid="pyQvdrV7Dj" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="기계연 바이오기계연구실 오선종 책임연구원 연구팀. 사진 왼쪽부터 김미진 박사후연구원, 오선종 책임연구원, 전창엽 박사후연구원." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/06/etimesi/20261006095301123gich.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="HxQvdrV7Ds" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/06/etimesi/20261006095301123gich.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            기계연 바이오기계연구실 오선종 책임연구원 연구팀. 사진 왼쪽부터 김미진 박사후연구원, 오선종 책임연구원, 전창엽 박사후연구원.
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="21812d2ae444f75dffc7fd7a175ee97ecd55ae9694208ffd6e83c90f5ea7a7ec" dmcf-pid="UWxTJmfzwN" dmcf-ptype="general">개발된 센서는 자기장뿐 아니라 로봇이 물체와 접촉할 때 발생하는 힘을 감지하는 촉각 센서로도 확장할 수 있고 로봇 손과 소프트 로봇, 웨어러블 기기, 의료기기 등에 활용될 것으로 기대된다.</p>
          <p contents-hash="87402fbc8d7e8f6faf2ac99ae783fd1796b825852673674045459d40c7c3f0f9" dmcf-pid="uYMyis4qma" dmcf-ptype="general">오선종 책임은 “향후 로봇과 웨어러블 기기 등 작고 정밀한 센서가 필요한 분야에 폭넓게 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔고, 전창엽 박사후연구원은 “앞으로 로봇 손과 소프트 로봇, 인간-기계 인터페이스, 의료기기 등 정밀한 움직임과 힘을 측정해야 하는 분야로 활용 범위를 확대해 나갈 계획”이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="1e0a108ae2857263c1d653aced54756516696550a5c66476a45cac617a8311a1" dmcf-pid="7GRWnO8BDg" dmcf-ptype="general">한편, 이번 연구는 김철기 대구경북과학기술원(DGIST) 교수팀 협업으로 수행됐다. 연구 결과는 어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈에 6월 게재됐다. 해당 호 표지 논문으로 선정됐다.</p>
          <p contents-hash="442c48453aac20e3849fdc62f0b5f894f8e2e1b71a6d5b87b511f8166a9b5101" dmcf-pid="zHeYLI6bso" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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