햅틱 기술은 VR/AR 및 메타버스 환경에서 현실감과 몰입감을 제공하는 핵심 요소로, 원격 작업 및 의료 분야에서도 정밀성과 안전성을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 현재까지는 공압식, 모터 기반, 유전 탄성체(DE) 기반 기술이 촉각 피드백 구현에 활용되고 있으나, 각각의 고유한 한계로 인해 피부에 부착 가능한 컴팩트한 형태이면서도 다양한 기계수용체를 정밀하게 자극할 수 있는 초실감 햅틱 인터페이스는 아직 실현되지 못한 상황입니다.

특히, DE 기반 구동기는 가볍고 유연한 특성 덕분에 다양한 구조로 제작이 가능하고, 소형화와 빠른 응답 속도 측면에서 타 구동 기술에 비해 우수하여 웨어러블 응용에 적합한 차세대 소프트 구동기로 주목받고 있습니다. 그러나 DE 소재는 기계적 내구성, 전기기계적 성능, 유전 특성 간의 상충 관계로 인해 고성능 햅틱 디바이스 구현에 한계가 있으며, 이 모든 제약을 동시에 극복한 단일 소재에 대한 연구는 아직 보고된 바 없습니다. 이에 따라, DE 소재의 구조적 설계 혁신과 새로운 합성 전략 개발이 시급히 요구됩니다.

본 연구는 유전 탄성체(DE)의 네트워크 위상을 정밀하게 제어하는 새로운 설계 및 합성 방법을 통해, DE 소재의 기계적•전기기계적•유전 특성 간 복합적인 기술적 제약을 동시에 극복하는 것을 목표로 합니다. 이를 바탕으로 다자유도 구동이 가능한 초박형 인체친화형 햅틱 디바이스를 개발하고, 기존 기술과 차별화된 피부 밀착형 초실감 햅틱 인터페이스로 확장하고자 합니다. 본 기술은 차세대 웨어러블 디바이스 플랫폼으로의 가능성을 제시할 뿐 아니라, 소프트 전자소자 및 인간-기계 인터페이스 분야의 원천기술을 확보하고, VR/AR, 원격의료, 재활치료, 로보틱스 등 다양한 분야로의 기술 확장 또한 기대됩니다.