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이번 연구는 손동작 기반 웨어러블 인터페이스의 센서 구성과 데이터 처리 과정을 단순화하기 위해 진행됐다. 연구팀은 유연한 면직물 위에 865MHz에서 동작하는 ‘1입력·4출력 윌킨슨 전력 분배기’를 구현하고 네 개의 출력 경로를 각각 검지·중지·약지·새끼손가락을 따라 배치했다.
손가락을 굽히거나 펴면 회로의 형태와 주변 인체 조직과의 전자기적 상호작용이 달라지면서 각 경로의 신호 크기가 변한다. 연구팀은 이러한 변화를 활용해 별도의 감지 소자를 추가하지 않고도 하나의 섬유형 전파 회로만으로 각 손가락의 상태를 판별했다.
실시간 시연에서는 소프트웨어 정의 무선장치(SDR)를 이용해 네 경로의 신호를 동시에 수집하고 검지·중지·약지·새끼손가락의 펼침과 굽힘 상태를 각각 ‘1’과 ‘0’으로 구분했다. 이어 이를 조합한 4비트 정보에 사전 정의된 대응 규칙을 적용해 0부터 10까지 총 11개의 숫자 명령을 생성했다. 복잡한 인공지능(AI) 모델을 별도로 학습시키지 않고도 규칙 기반 신호처리만으로 손가락 상태를 디지털 명령으로 연결한 것이다.
연구팀은 손가락 상태와 숫자 명령을 웹 대시보드에 실시간으로 표시하는 사물인터넷(IoT) 연계 시스템도 구현했다. 로컬 서버에서 측정 신호를 처리한 뒤 웹 인터페이스에는 원시 신호 전체가 아닌 손가락 상태와 명령을 담은 간결한 데이터만 전달하도록 구성했다. 이를 통해 웨어러블 센서에서 감지한 손동작 정보를 디지털 데이터로 변환하고 통신을 통해 응용 시스템으로 연결할 수 있음을 규명했다.
연구팀은 이번 연구 성과가 향후 손동작 기반 기기 제어와 인간-로봇 상호작용 등 다양한 웨어러블 인터페이스 분야에 활용될 것으로 보고 있다. 아울러 연구팀은 향후 다섯 손가락 전체로 감지 범위를 확대하고 다중 사용자 검증과 장시간 착용에 따른 안정성 평가 등을 통해 기술을 고도화할 계획이다.
