이 연구실은 사람과 직접 접촉하거나 신체에 착용되는 로봇 시스템을 위해 유연하고 순응적인 소프트 로보틱스 기술을 집중적으로 연구한다. 기존의 강체 중심 로봇은 높은 출력과 정밀 제어에 장점이 있지만, 인체와의 안전한 상호작용이나 복잡한 환경 적응성 측면에서는 한계가 있다. 이에 따라 본 연구실은 형상기억합금, 유전탄성체, 전기유압식 구동기, 기능성 고분자 기반 인공근육 등 다양한 소프트 액추에이터를 활용하여 가볍고 착용감이 좋으며 사람의 움직임을 자연스럽게 보조할 수 있는 차세대 웨어러블 로봇을 개발한다. 특히 상지 움직임 보조용 착용형 로봇, 손목 및 어깨 보조 메커니즘, 재활 및 근력 보조를 위한 다자유도 소프트 로봇 인터페이스 등은 이 연구실의 대표적인 응용 분야다. 연구는 단순한 기구 설계에 머무르지 않고, 센서 내장형 액추에이터, 자가 센싱 기반 폐루프 제어, 초경량 구조 설계, 장시간 착용 가능성, 사용자의 의도 인식과 같은 통합적인 시스템 수준으로 확장된다. 이를 통해 로봇이 단순히 힘을 전달하는 장치를 넘어, 사용자의 생체 신호와 움직임 맥락을 이해하고 적응적으로 반응하는 지능형 보조 시스템으로 발전하도록 한다. 이러한 연구는 재활의학, 고령자 보조, 인간 능력 증강, 산업 현장 작업 보조, 스포츠 퍼포먼스 향상 등 다양한 분야로 연결될 수 있다. 또한 소프트 로보틱스는 협소 공간 탐사, 화물 검사, 의료용 유연 매니퓰레이터와 같은 특수 목적 로봇에도 적용되어 환경 적응성과 안전성을 동시에 확보할 수 있다. 연구실은 앞으로 체화지능과 가변형 로봇 개념을 접목하여, 환경 변화에 따라 형태와 기능을 스스로 조절하는 차세대 적응형 로봇 요소 기술로 연구를 확장해 나갈 가능성이 크다.

이 연구실의 또 다른 핵심 축은 촉각과 힘 감각을 전달하는 햅틱 인터페이스 및 인간-로봇 상호작용 기술이다. 시각과 청각 중심의 디지털 상호작용을 넘어, 사용자가 실제처럼 만지고 누르고 당기고 느낄 수 있는 감각 인터페이스를 구현하는 것이 목표이다. 이를 위해 진동, 압력, 전단력, 마찰, 온도, 형상 변화 등 복합 촉각 자극을 정밀하게 생성하는 소프트 촉각 디스플레이와 햅틱 패널, 햅틱 글러브, 비착용식 미드에어 햅틱 장치 등을 연구한다. 연구실의 프로젝트와 학술 발표를 보면, 얇고 유연한 촉각 액추에이터, 전기정전기 기반 클러치, 전자기 기반 소프트 구동기, 투명 터치 패널용 국소 촉각 피드백, 가상 객체의 햅틱 렌더링, 자동차 도어 개폐감 재현용 하이브리드 햅틱 시뮬레이터 등 매우 폭넓은 응용을 다루고 있다. 이는 단순한 디바이스 제작을 넘어서, 인간이 촉각 정보를 어떻게 인지하는지에 대한 HCI·HRI 관점과, 감각 전달 장치의 구조·재료·제어를 통합하는 메카트로닉스 관점을 함께 반영한 연구 방향이다. 특히 메타버스, 가상현실, 원격조작, 접근성 기술에서 현실감과 몰입감을 높이는 인터페이스로서의 가치가 크다. 이 연구는 사회적 가치 측면에서도 의미가 크다. 시청각 장애인을 위한 대체 감각 표현 장치, 문화예술 창작 및 협업 지원 시스템, 안전한 이동과 상호작용을 위한 웨어러블 햅틱 디바이스 등은 기술의 포용성과 인간 중심성을 잘 보여준다. 향후에는 디지털 트윈, 원격 존재감, 감성 인터랙션, 교육·훈련 시뮬레이션과 결합되면서 더욱 정교한 감각 전달 플랫폼으로 진화할 것으로 기대된다. 결국 이 연구실의 햅틱 연구는 기계적 자극 생성 기술과 인간 경험 설계를 결합해, 사람과 기계 사이의 소통 방식을 근본적으로 확장하는 데 초점을 두고 있다.

이 연구실은 로봇과 햅틱 시스템의 성능을 뒷받침하는 핵심 기반기술로서 유연 센서와 기능성 소재 연구를 활발히 수행한다. 대표적으로 피부 부착형 신축성 스트레인 센서, 광섬유 기반 압력 및 전단력 센서, 투명·유연 촉각 필름, 대면적 힘센서, 자가 센싱 소프트 액추에이터 등은 사람의 움직임과 접촉 상태를 정밀하게 측정하면서도 기계적 유연성을 유지하는 것을 목표로 한다. 특히 연구실의 주요 논문들은 신축성 센서, 폴리머 웨이브가이드 기반 촉각 센서, 유연 전자소자용 기판 및 트랜지스터 등 소재와 소자의 접점에서 높은 학술적 영향력을 보여준다. 이러한 연구에서 중요한 요소는 기능성 고분자, 나노재료, 복합소재, 유전성 젤, 은 나노와이어, MoS2와 같은 재료의 전기적·기계적 특성을 정교하게 활용하는 것이다. 연구실은 센서 감도, 신축성, 내구성, 투명성, 곡면 순응성, 응답 속도 등을 동시에 만족시키는 구조를 설계하며, 이를 통해 인간 피부나 유연한 로봇 표면에 자연스럽게 통합될 수 있는 전자 인터페이스를 구현한다. 최근에는 AI 기반 물성 예측과 분자 시뮬레이션을 활용하여 최적의 고분자 합성 조건과 센서·액추에이터 특성을 예측하는 연구도 병행하고 있어, 재료 개발과 지능형 설계가 결합된 방향으로 발전하고 있다. 이 연구 주제는 차세대 전자피부, 로봇 안전 외피, 웨어러블 헬스케어, 인간 동작 추적, 디지털 트윈용 촉감 정보 수집, 의료 진단 보조 장치 등으로 이어질 수 있다. 또한 센서와 액추에이터를 동일 플랫폼에 통합함으로써, 감지와 반응이 실시간으로 연결되는 자율형 인터페이스를 구현할 수 있다. 앞으로는 고해상도 다중촉감 인터페이스, 초박형 표피일체형 장치, 고내구성 소프트 전자소자 등으로 확장되며, 사람과 기계의 경계를 부드럽게 연결하는 핵심 하드웨어 기술로 자리잡을 가능성이 높다.