시끄러운 소음에도 내 목소리 인식…목에 붙이는 음성인식 센서 개발

포스텍, 성대피로도 계산 등 다양한 분야에 활용 기대

포스텍 조길원 교수

포스텍 정윤영 교수

포스텍 이시영 씨

주변 소음 등 음성을 전달하기 어려운 어떤 상황에서도 내 목소리를 정확하게 인식하는 패치형 센서가 개발됐다.

포스텍(포항공대) 화학공학과 조길원 교수와 박사과정 이시영 씨, 전자전기공학과 정윤영 교수팀은 목에 붙여 소음 등에 영향을 받지 않는 '음성인식 피부 부착형 고성능 진동감지 유연센서'를 개발하는 데 성공했다고 네이처 커뮤니케이션즈 18일 자를 통해 발표했다.

기존 마이크는 공기 떨림을 통해 목소리를 인식하기 때문에 공기간섭이 일어나는 공명현상이나 감쇠 효과로 민감도가 떨어지는 단점이 있었다.

이에 연구팀은 일반적인 소리의 세기 범위 안에서 소리의 세기는 성대의 진동가속도와 비례해 증가한다는 사실을 밝혀내고, 이를 활용한 진동센서를 제작했다.

마이크로미터(μm) 크기의 미세한 구멍이 새겨진 가교 고분자 진동판으로 구성된 센서는 피부를 통해 전해지는 진동가속도를 측정해 정량적으로 음성을 인식할 수 있다. 이 센서는 피부에 직접 붙이기 때문에 시끄러운 소음이 있는 환경, 목소리가 작거나 마스크를 착용한 상황에서도 진동을 통해 목소리를 정확하게 잡아낼 수 있다.

이 연구는 앞으로 음성을 인식하는 전자피부, 실시간 성대피로도 계산 및 성대치료를 위한 성대 헬스케어 모니터링 기기 등 다양한 분야에 활용될 전망이다.

조길원 교수는 "'어느 정도면 이 사람일 것'이라는 지금까지의 목소리 인식 기술을 외부환경과 관계없이 정량적으로 감지하고 분석할 수 있는 새로운 음성인식 시스템을 이번에 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다"고 말했다.