실감교류인체감응솔루션연구단, 피부 근전도 센서·인식기술 개발
공상과학영화 '마이너리티 리포트'에서 주인공이 허공에 떠 있는 모니터에서 몇 번의 손가락 움직임만으로 범죄수사에 필요한 사진과 영상을 골라내는 모습은 극 중 명장면으로 꼽힌다. 국내 연구진이 이 장면처럼 가상세계를 눈앞의 현실에서 직접 느끼고 조작하는 기술을 구현했다.
미래창조과학부 글로벌프론티어 프로젝트 실감교류인체감응솔루션연구단(단장 유범재)은 사람 근육에서 나오는 전기신호를 감지, 허공에 손짓을 해 컴퓨터 모니터에 글씨를 입력하거나, 멀리 떨어진 로봇 팔을 움직이는 '피부 근전도 센서와 인식기술'을 개발했다.
피부 근전도 센서는 팔뚝에 착용해 손과 손가락의 움직임을 인식하는 밴드 형태 장치다. 손과 손가락의 운동 패턴을 미리 인식하고, 함께 탑재된 관성 센서가 사용자 팔의 이동량도 측정한다. 이를 통해 허공에서 손동작만으로 컴퓨터 화면에 글씨를 쓰거나, 멀리 떨어진 로봇 팔을 움직이는 일이 가능해진다.
기술을 개발한 김기훈 한국과학기술연구원(KIST) 박사는 "어떤 동작을 하려면 그에 앞서 근육이 수축되면서 전기신호인 근전도 신호가 나온다"며 "실제 동작보다 100분의 3초 먼저 발생하는 이 신호를 포착해 동작을 예측하는 것이 이 기술"이라고 말했다.
센서는 전기신호를 포착하는 동시에 어떤 근육이 움직일 때 어떤 동작이 만들어지는지 파악하는 '의도 인식 알고리듬'도 적용해 사용자의 움직임을 예측한다. 특히 힘의 강도까지 파악할 수 있어 달걀이나 유리컵을 쥐는 것처럼 섬세한 동작도 따라할 수 있다. 영화 '아바타'에서 인간이 외계행성 원주민의 육체를 조종하는 일이 현실화되는 것이다. 이 기술은 게임이나 가상현실 체험은 물론 헬스 트레이닝, 재활, 로봇 원격제어 등에 활용될 것으로 기대된다.
연구단 소속 박지형 KIST 박사는 쉽게 휴대할 수 있는 안경형 디스플레이(HMD)를 개발했다. '오큘러스 리프트'나 소니 '모피어스' 같은 기존 HMD 제품보다 훨씬 가볍고 작아 머리에 쓰는 게 아니라 안경처럼 낄 수 있는 게 특징이다. 시야각은 90~100도에 달해 기존 제품과 비슷하며, 가격은 절반 이하다. 또 현실세계 모습과 가상현실 영상을 번갈아 볼 수 있는 '비디오 시스루' 방식을 지원해 몰입도 높은 가상현실을 체험할 수 있다.
기술을 개발한 연구진은 하반기 중 창업을 해 제품을 출시할 계획이다.
유범재 단장은 "가상현실 시장은 오는 2020년 약 3900억달러, 2030년에는 1조4400억달러 규모로 급성장할 것으로 예상된다"며 "연구팀이 개발한 기술과 수요자들의 주목을 받는 다양한 가상현실 콘텐츠가 결합한다면 폭발적인 성장이 기대된다"고 말했다.
백나영기자 100na@
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