햅틱

햅틱(Haptic)은 촉각을 통해 정보를 전달하는 기술이다. 압력, 진동 등을 통해 정보를 전달하면 차량 운전자가 기존의 시각 또는 청각 위주의 정보에 대한 집중을 유지하면서 추가적인 정보를 받아들이기 쉽다. 나아가 촉각을 이용해 더 직관적이고 명료하게 기기를 조작할 수 있다.

개요

햅틱은 진동을 통해 운전자에게 다양한 정보를 전달한다. 신체에 직접 신호를 보내기 때문에 반응 속도도 시각보다 열 배, 청각보다 세 배 빠르다. 예를 들어, 지능형 가속 페달에도 진동을 통해 신호를 보내는 햅틱 기술이 스며 있다. 정해진 속도를 초과하거나 필요 이상으로 세게 페달을 밟으면, 답력을 변화시켜 진동을 일으킨다. 발바닥 압력 변화로 운전자는 자동차와 소통한다. 언뜻 간단해 보이지만 이 기술을 통해 운전자는 도로 상황에만 집중하면서 정보를 얻는다. 햅틱 기술은 기존에 주로 적용되고 있던 스마트폰 및 가전, 의료, 군사 및 게임 분야 외에도 운전자의 안전과 편의를 위한 HMI, ADAS 등 다양한 차량용 시스템에 그 적용이 가속화되고 있다.

발전

햅틱 기술에 있어서 기본적인 촉각 신호는 햅틱 액추에이터라는 부품을 통해서 발생되는데, 현재 햅틱 액추에이터 시장의 거의 대부분은 편심모터와 선형공진모터가 차지하고 있다. 초기에는 편심모터가 주로 사용되다가 느린 응답속도와 진동 제어 관점에서의 한계로 인해 이미 스마트폰 등에서는 선형공진모터로 거의 대체되고 있는 추세이다. 한편, 편심모터 등의 모터류에서 벗어나 다양한 소재와 구조, 원리를 이용한 햅틱 액추에이터에 대한 개발도 활발히 진행되고 있는데, 압전 계열 또는 전기활성폴리머 계열의 액추에이터, 정전기적 액추에이터 등이 그것이며, 이들은 응답 속도가 빠르고 얇으며 세밀한 진동감을 제공하는 등의 장점을 내세우며 아직 미미하나 시장을 공략하고 있다. 이러한 신기능 햅틱 액추에이터 측면에서 최근 국내 스타트업 기업에서 개발되고 있는 스마트 자성소재를 기반으로 햅틱 액추에이터가 단순한 진동감이 아닌 보다 실제적인 촉각을 제공할 수 있다는 점에서 눈여겨 볼만하다.

적용

햅틱 액추에이터가 소프트웨어를 통해 제어되도록 구성된 햅틱 장치는 자동차의 다양한 시스템으로 확대 적용되고 있는데, ADAS 관련해서 카시트에 햅틱 장치가 적용된 예를 들 수 있다. 위험을 감지했을 때 경보를 단순히 청각으로만 알려주는 것이 아니라, 카시트에 내장된 햅틱 장치를 통해 진동을 이용한 촉각으로 운전자에게 알람을 전달한다. 나아가 방향 및 추가 정보까지도 제공할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 위험의 유형 및 방향 등에 따라 진동 또는 촉감의 패턴이나 세기 등을 다르게 한다거나 혹은 카시트의 여러 부위에 장착된 액추에이터가 위험 방향에 따라서 각각 작동하게 함으로써 운전자로 하여금 위험에 대해 더욱 정확히 파악하고 빠르게 대비할 수 있도록 도와줄 수 있다. 그 밖에, HMI 시스템에서 각종 버튼들과 차량의 인포테인먼트 조작용 컨트롤러 등에도 햅틱 피드백 기술이 적용되면, 운전자가 보지 않고도 햅틱 피드백 기능을 통해 기기를 직관적으로 조작할 수 있으므로, 운전자에게 새로운 운전 환경을 제공하고 동시에 전방 주시 소홀로 인한 사고를 미리 예방할 수 있다. 글로벌 자동차 부품 업체들은 센터페시아의 디스플레이에 햅틱 액추에이터가 장착된 햅틱 패드백 시스템을 구성함으로써 사용자가 디스플레이를 조작할 때 터치감, 질감 또는 실제 버튼을 누르는 촉감을 느낄 수 있도록 하는 등 햅틱 피드백 기술을 활발히 적용하고 있는데, 터치패널의 센서를 통해 사용자가 조작하는 위치, 힘 등의 정보를 감지하고 이를 다시 액추에이터를 통해 신호에 맞게 사용자의 손가락에 전달한다. 이를 통해 사용자가 전방에서 눈을 떼지 않고도 패널을 조작할 수 있어 사고를 예방하는 데 도움을 줄 수 있다.

참고자료

• 〈(오토저널) 자동차용 햅틱 기술 동향〉, 《글로벌오토뉴스》, 2018-05-08
• 정진구 기자, 〈(MECHANISM) HAPTIC | 이젠 자동차도 ‘햅틱’이다!〉, 《월간중앙》, 2015-10-26

같이 보기

• ADAS

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