미래창조과학부 글로벌프런티어사업 실감교류인체감응솔루션 연구단은 근육의 신호를 사용해 사용자의 동작, 움직임을 실시간으로 예측하는 ’피부 근전도 센서(sEMG)‘, 현실세계와 가상세계를 하나로 연결하는 ’안경식 디스플레이(HMD)‘를 개발했다고 16일 밝혔다.
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| ’안경식 디스플레이(HMD)‘ |
우선 피부 근전도 센서는 밴드 형태의 센서를 팔뚝에 착용하면 손과 손가락의 운동 패턴을 미리 인식할 수 있는 장치다.
이 기술을 개발한 한국과학기술연구원 김기훈 박사는 “어떤 동작을 하려면 그에앞서 근육을 수축시켜야 하는데 이때 나오는 전기신호가 근전도 신호”라며 “실제 동작이 이뤄지는 것보다 1천분의 30초 먼저 발생하는 근전도 신호를 포착해 동작을 예측하는 것이 이번 기술”이라고 말했다.
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| KIST 김기훈 박사팀이 개발한 동작 의도 예측 피부근전도 센서(이미지=KIST 제공) |
밴드 센서는 이처럼 근육을 수축시킬 때 나오는 전기신호를 포착하는 한편 어떤근육이 움직일 때 어떤 동작이 만들어지는지를 파악하는 ’의도 인식 알고리즘‘을 활용해 사용자의 움직임을 예측할 수 있게 된다.
이처럼 예측을 통한 동작의 재현은 동작의 결과를 본 뒤 동작을 재현하는 기존 방식보다 ’동작-재현‘ 사이의 시차를 줄여줘 달리기처럼 빠른 동작도 따라할 수 있게 한다.
특히 힘의 강도까지 파악할 수 있어 달걀이나 유리컵을 쥐는 것처럼 섬세한 동작도 따라할 수 있다.
영화 ’아바타‘에서 인간이 외계행성 원주민의 육체를 조종하거나 영화 ’아이언맨‘의 주인공 아이언맨 같은 외골격형 로봇을 조종할 수 있게 되는 것이다.
김 박사는 “사람의 의도를 예측하려면 얼마나 정확히 예측하느냐가 중요한데 이번 기술은 이 점에서 최고의 수준”이라고 말했다.
김 박사는 이번 기술이 게임이나 가상현실 체험 프로그램은 물론 헬스 트레이닝, 재활 등의 운동 교정 프로그램, 지능형 로봇의 원격제어 등에 활용될 수 있을 것으로 내다봤다.
또 영화 ’마이너리티 리포트‘에 등장했던 ’허공의 컴퓨터 파일을 손으로 조작해옮기고 열어보거나 삭제하는 기술‘도 가능하게 해줄 것으로 예측했다.
과학기술연구원의 박지형 박사는 또 안경처럼 쉽게 휴대·착용할 수 있는 ’안경식 디스플레이‘(HMD)를 개발했다. 기존의 장치들이 머리에 벨트로 착용해야 할 만큼크고 무거운 데 비해 작고 가벼워 안경처럼 쓸 수 있는 게 특징이다.
’오큘러스 리프트‘나 ’소니 모피어스‘ 같은 기존 제품들이 400∼450ｇ에 달하고눈앞으로 6㎝나 돌출돼 있는데 비해 이 제품은 60ｇ에 3㎝만 돌출돼 있다.
그러면서도 시야각은 90∼100도에 달해 기성 제품과 같거나 조금 좁은 수준이다. 가격도 절반 이하 수준이다.
또 주변 현실세계의 모습과 가상현실의 영상을 번갈아 볼 수 있는 ’비디오 시스루‘(Vided See-through) 방식도 구현할 수 있어 영화나 게임 등에 활용하면 몰입도 높은 가상현실 체험이 가능하다고 박 박사는 설명했다.
suk@heraldcorp.com
