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- 센트로닉 시스템은 거리를 넘어 향기 자극을 가능하게 하는 후각적 인터페이스를 나타내
- 발신 측: AI 기반의 전자 코가 주변 냄새를 인식하다
- 수신 측: 저장고에서 알맞은 향기 방출하기-

새로운 기술로 디지털을 통한 향기 전송이 가능해지다

목소리, 이미지, 영상에 이어 인터넷을 통해 냄새까지 전송할 수 있다면 어떨까? 공상과학 소설 같은 이야기인가? 더 이상 그렇지 않다. 연구진이 적어도 간접적으로나마 냄새 전송을 가능하게 하는 기술을 개발했다. AI 기반의 '센트로닉(Scentronic)' 시스템은 먼저 발신 측의 냄새를 식별한다. 이 정보는 인터넷을 통해 수신자 모듈로 전송되어 적절한 향기를 방출한다. 이를 통해 사람들은 자신의 후각 경험을 공유하거나 가상현실(VR) 세계를 후각적으로 체험할 수 있다. 

▲ 수백 킬로미터 떨어진 곳에서도 인터넷을 통해 냄새를 전송할 수 있다면 어떨까? 사진;픽사베이

"전화기는 냄새를 전송할 수 없어서 아쉽네" — 아마 우리 중 많은 이들이 이런 생각을 해본 적이 있을 것이다. 후각만큼 우리의 감정과 기억에 긴밀하게 연결된 감각도 드물기 때문이다. 그러나 컴퓨터 기술, 데이터 전송 및 VR 기술의 엄청난 발전에도 불구하고 냄새 전송 기술은 여전히 뒤처져 있다. 시각, 청각, 심지어 촉각 자극의 경우 이미 구현되어 있는 반면, 향기의 경우 지금까지는 그 활용이 매우 제한적이었다.

디지털 세계를 향한 후각적 인터페이스

이제 이 상황이 바뀔지도 모른다. 오하이오 주립대학교의 춘위 양(Chunyu Yang) 연구팀이 적어도 간접적으로나마 후각적 인상을 전송할 수 있는 기술을 개발했기 때문이다. 연구진은 "우리의 센트로닉 시스템은 거리를 넘어 향기 자극을 가능하게 하는 후각적 인터페이스를 나타낸다"라며, "화학적 통신과 디지털 통신 사이의 간극을 메운다"고 설명했다.

이는 발신 측의 인공지능(AI) 및 전자 후각 센서와, 수신 측의 디지털 신호 제어 향기 방출 기능의 조합을 통해 가능해진다. 즉, 전송되는 것은 냄새 그 자체가 아니라 그에 관한 디지털 정보뿐이다. 연구진에 따르면 이것이 거의 실시간으로 이루어지기 때문에 이 기술은 실제 냄새 전송에 상당히 근접해 있다고 한다. 

▲ 센트로닉 시스템의 작동 원리 및 전자 코(위)와 향기 저장소의 구조. — © Yang et al./ Science Advances; NeoLeo/stock.adobe.com; phanuchat/stock.adobe.com; shany/stock.adobe.com; perstige/stock.adobe.com/ CC-by-nc 4.0

발신 측: AI 기반의 전자 코가 주변 냄새를 인식하다

구체적으로 센트로닉 시스템은 두 개의 웨어러블, 즉 소형 휴대용 기기로 구성되어 있다. 첫 번째는 향기 분자에 반응하는 향기 센서이다. "이 전자 코는 6개의 금속 산화물 반도체 가스 센서로 구성된 센서 어레이를 사용하여 냄새를 인식하고 분류한다*고 양과 그의 연구팀은 설명했다. 기체 상태의 향기 물질이 이 센서 표면에 부착되면 전기화학적 반응이 일어나 신호가 생성된다.

연구진은 "개별 센서에 서로 다른 촉매를 장착하고 그 온도를 조절함으로써, 휘발성 유기 화합물에 따라 서로 다른 신호 프로파일을 생성한다"고 설명했다. 그러나 이 과정만으로는 수많은 향기 변수와 향기 혼합물을 구별하기에 충분하지 않다. 바로 이 지점에서 인공지능이 활약한다. 연구진은 시제품을 위해 센서가 생성한 신호를 바탕으로 커피, 오렌지, 케이크, 맥주, 레드와인 등 5가지 냄새를 식별하도록 AI를 학습시켰다.

테스트에서 AI 기반의 전자 코는 98~99%의 확률로 올바른 냄새를 정확히 감지해냈다. 기기는 이 정보를 디지털 신호로 변환하여 센트로닉 시스템의 수신 부품으로 전송한다. 

▲ 향기 저장소는 팔찌, 목걸이 또는 다른 형태로 착용할 수 있다. 여기서는 시제품을 예시로 보여준다. — © Yang et al./ Science Advances, CC-by-nc 4.0

수신 측: 저장고에서 알맞은 향기 방출하기

향기 전송 시스템의 두 번째 부분은 각각 하나의 향기 물질이 담긴 소형 저장고들로 구성된다. 이 용기들의 개수가 전송할 수 있는 다양한 냄새나 향기 혼합물의 수를 결정한다. 시제품에서는 AI가 사전에 학습한 커피, 오렌지, 케이크, 맥주, 와인 등 5가지 냄새가 사용되었다. '향기 메시지'의 수신자는 이 저장고들을 목걸이나 팔찌 형태로 착용하거나 코 바로 아래에 부착할 수 있다.

센트로닉 시스템의 수신부가 발신자의 디지털 정보를 수신하면, 각각에 해당하는 저장고로 전기 신호가 전송된다. 이 저장고에는 향기 용액 외에도 전류가 흐를 때 진동하기 시작하는 압전 소자가 포함되어 있다. 연구진은 "이 진동은 향기 액체를 용기의 미세한 공극을 통과하도록 밀어낸다"며, "이를 통해 향기 물질의 미세한 방울들이 생성되어 공기 중으로 방출되고 퍼져나간다"고 설명했다. 수신자는 수백 킬로미터 떨어진 발신자가 느끼는 것과 정확히 같은 냄새를 맡게 된다. 

▲ 별자리는 팔찌, 목걸이 또는 다른 형태로 친할 수 있습니다. 여기 시제품을 예시로 보여준다. — © Yang 외./ Science Advances, CC-by-nc 4.0

단일 향기와 혼합 향기 테스트 성공

이 향기 전송이 얼마나 잘 작동하는지 확인하기 위해 양과 연구팀은 16명의 자원봉사자들을 대상으로 실험을 진행했다. 실험에서 이들은 개별적으로 전송된 냄새나 동시에 방출되는 두 가지 향기의 혼합물을 냄새 맡고 정확히 식별해야 했다. 또한 서로 다른 강도의 향기를 단계적으로 방출하는 테스트도 진행되었다. 결과는 다음과 같다. 단일 향기와 혼합 향기 모두에서 피험자들은 전송된 향기의 71% 이상을 올바르게 식별했다. 테스트의 약 60%에서는 피험자들이 5단계의 향기 강도 또한 올바르게 평가할 수 있었다.

심지어 미각 아로마의 전송도 이 시스템을 통해 가능하다. 이를 위해 연구진은 신호가 오면 적절한 아로마 용액을 소량의 물에 떨어뜨리도록 저장고를 조정했다. 실험에서 피험자들은 이를 통해 VR 안경을 통해 보여진 두 개의 음료 잔에 맥주가 들어 있는지 커피가 들어 있는지 알아내야 했다. 이 역시 성공적으로 작동했다.

어떤 응용 분야가 있을까?

연구진에 따르면 이는 센트로닉 시스템이 향기의 디지털 전송이 가능함을 입증하는 것이다. 이 시스템을 확장하고 정교하게 다듬는다면 완전히 새로운 응용 분야를 창출할 수 있다. 예를 들어 의료 분야에서는 원격 의료를 통해 후각 상실을 테스트하거나 환자의 후각 훈련을 지원하는 데 이러한 시스템을 활용할 수 있다. 연구팀은 *"후각 및 미각 자극의 확장은 가상현실 속 몰입형 경험으로 나아가는 길도 열어준다"*고 설명했다.

다만 아직 이 기술이 임의의 수많은 냄새를 재현할 수 있는 단계는 아니며, 스마트폰에 통합된 앱 역시 시간이 걸릴 것이다. 그럼에도 불구하고 양과 동료들은 자신들의 센트로닉 시스템을 그 방향으로 나아가는 첫걸음으로 보고 있다.

출처: Chunyu Yang (Ohio State University, Columbus, USA) 외, Science Advances, 2026; doi: 10.1126/sciadv.aee9266

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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