4차 산업혁명 올라탄 촉각 산업 VR에서 ‘불’ 만지면 뜨겁고 스마트폰 화면서 질감 재현

4차 산업혁명 올라탄 촉각 산업 VR에서 ‘불’ 만지면 뜨겁고 스마트폰 화면서 질감 재현

VR에서 ‘불’ 만지면 뜨겁고 스마트폰 화면서 질감 재현

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애플 아이폰에 내장된 촉각 발생 모듈 '탭틱엔진(taptic engine)'. 사진 애플

손바닥만 한 빨간 여우 한 마리가 장갑을 낀 사용자의 손바닥 위에서 뛰어논다. 사용자는 여우의 발 움직임을 장갑을 통해 섬세하게 느낀다. 한 미국 스타트업이 공개한 가상현실(VR) 장갑 시연 동영상 내용이다. 현재 대부분의 VR 헤드셋은 눈(시각)과 귀(청각)에 몰입형 영상과 오디오를 제공하지만, 촉감 전달은 부족하다. 햅틱(디바이스를 통해 촉각적 경험과 운동감 등 피드백을 느끼게 해주는 기술) 분야는 수십 년 동안 발전했지만, 여전히 진동 피드백이 지배적이다. 게임 컨트롤러를 통한 떨림이나 스마트폰의 진동을 느끼는 정도다. 진동은 알림에는 유용하지만 실제 물체를 만지고 상호 작용하는 풍부한 촉감을 재현하기에는 초보적인 단계다.

최근에는 발전된 햅틱 기술이 속속 선보이고 있다. 2012년 미국에서 창업한 스타트업 ‘햅트엑스(HaptX)’가 대표적이다. 이 회사는 VR에서 더욱 정교한 촉감을 느낄 수 있는 장갑을 만들어 주목받는 회사다. 지난 5월 말 현재까지 누적 펀딩액은 2000만달러(약 226억원)에 달했다. 햅트엑스의 VR 장갑에는 130개의 촉각 피드백이 부착돼 있다. 미세 유체 채널 기술을 통해 각각의 촉각 피드백이 팽창 또는 수축하며 사용자의 촉각을 자극, 사용자는 VR에서 실제와 비슷한 느낌을 받는다. 일례로 VR에서 가상의 비구름 아래 장갑을 대면 빗방울이 하나하나 떨어지는 것까지도 느낄 수 있다. 이 회사는 최근 글로벌 자동차 제조업체들과 함께 장갑을 사용해 온라인상에서 차량 설계를 하고 시운전하는 사업을 추진하고 있다. 햅트엑스 관계자는 “향후 유럽의 자동차 디자이너, 아시아의 제조업체 관계자, 북미의 비즈니스 리더가 가상 공간에 장갑을 끼고 모여 콘셉트 카의 모양과 느낌 및 운전 경험까지 평가할 수 있을 것”이라고 했다. 그는 이어 “VR 장갑 기술의 진정한 잠재력은 사람들이 실시간으로 공동 사용하는 데서 실현될 것”이라며 “이를 위해 5세대 이동통신(5G) 인프라가 발달해야 한다”라고 덧붙였다. 4차 산업혁명 관련 기술 발전에 따라 촉각 비즈니스 분야도 확장하고 있다. 햅틱은 물론, 로봇 피부 분야까지 범위가 넓다. 미국 코넬대 연구진은 지난 4월 더욱 섬세한 촉각을 느끼는 VR 장갑을 개발하고 있다고 발표했다. 손가락으로 수행하는 작업을 정확히 감지하는 신축성 센서를 만든 것. 가상현실 공간에서 불을 만지면 뜨거움이, 얼음을 만지면 차가움이 고스란히 전달되는 수준의 새로운 기술이다.

정보기술(IT) 공룡도 촉각 기술 분야에 관심을 기울이고 있다. 애플의 최근 스마트폰에 탑재된 ‘탭틱엔진(taptic engine)’은 기존 스마트폰에 내장된 모터가 발생시켰던 진동뿐만 아니라 버튼감에서 꼭 필요한 ‘딸깍’하는 듯한 느낌까지 재현하는 햅틱 구동기다. 애플은 2017년 수면 추적 장치를 만드는 회사 ‘베딧’을 인수하기도 했다. 이 회사는 침대 매트리스용 촉각 피드백 기기를 연구하는 곳이다. 수면의 질을 촉각을 통해 파악하고 사용자의 건강을 증진하는 것이 베딧의 목표다.

자동차 분야도 빼놓을 수 없다. 전기차의 등장과 함께 자동차는 기존 주행 기능을 넘어, 각종 센서 및 인공지능(AI) 기술이 결합한 통합형 지능 시스템으로 발전하고 있다. 미국 촉각 기술 기업 ‘울트라햅틱스’는 자동차의 운전대 혹은 운전자 주변에 내장된 햅틱 피드백 디바이스를 통해 방향 지시, 거리 안내, 경고, 음악 감상, 전화 수신 등 기존에 소리나 글자로 알려주던 정보를 보다 직접적으로 촉감을 통해 알려주는 기술을 보유하고 있다. 자동차 운전대는 운전자가 바퀴를 돌리는 목적으로만 사용하는 일방적인 조종 장치에 머무르지 않고, 운전자와 자동차가 스마트하게 정보를 교감하는 장치가 된다. 카이스트 관계자는 “향후 자동차 내부 공간에 비접촉식 촉감을 느끼게 하는 ‘공간 햅틱’ 기술이 활용될 것”이라며 “운전자가 운전 중 각종 조작을 위해 팔을 멀리 뻗어 위험한 상황이 초래되지 않도록 하기 위해, 국내외 자동차 메이커가 활발히 연구를 진행하고 있다”라고 했다.

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햅트엑스(HaptX)의 햅틱 피드백 장갑 위에서 가상 여우가 움직이고 있다. 사진 햅트엑스

 

 

피부 질감 그대로 재현한 로봇 돌고래

인공 피부도 발전하고 있는 분야다. 6월 1일(이하 현지시각) AFP통신에 따르면, 5월 27일 미국 캘리포니아주 로스앤젤레스의 한 테마파크에서 로봇 돌고래 시연 행사가 열렸다. 이날 아이들은 ‘델’이라는 이름의 로봇 돌고래의 인공 피부를 손으로 만져보고 함께 헤엄쳤지만, 이 돌고래가 로봇이라는 사실을 눈치채지 못했다. 이는 로봇 돌고래의 피부가 의료용 실리콘으로 정교하게 만들어진 데다 로봇의 움직임이 실제 돌고래와 같기 때문이었다. 델을 개발한 뉴질랜드 기업 ‘에지 이노베이션스’의 월트 콘티 최고경영자(CEO)는 “로봇 돌고래는 흥미를 잃은 관광객을 다시 불러모을 것”이라고 했다. 이 회사는 ‘아바타’ 등 할리우드 영화 속에서 실제 살아있는 동물처럼 보이는 로봇을 제작한다. 로봇 돌고래의 가격은 대당 500만달러(약 56억5000만원)로 테마파크에서 살아있는 돌고래를 입양하는 비용의 4배에 달하지만, 동물 보호를 위해 향후 보급이 확대될 것으로 이 회사는 전망한다.

다만, 여전히 인간의 피부와 비슷한 촉각을 인식하는 로봇 인공 피부는 개발이 어려운 분야로 꼽힌다. 미국 IT 전문 매체 지디넷(ZDNet)에 따르면, 인간의 피부 조직에는 정보를 수집하는 수백만 개의 수용체가 있다. 비슷한 밀도의 센서를 가진 로봇은 초당 수백 또는 수천 번 정보를 샘플링하기 위해 많은 에너지와 처리 능력이 필요하다. 인간의 피부는 뇌에 필요한 정보만 꼭 필요할 때 전달하는 특성이 있다. 일례로 아침에 양말을 신으면 피부는 양말이 발을 가리고 있을 때 뇌에 알린다. 그러나 피부는 온종일 양말을 신고 있다고 뇌에 계속해서 전달할 필요가 없다는 것을 알고 있다. 피부 수용체는 양말을 ‘신으면’ 신호를 보내고 하루가 끝날 때 다시 신호를 보낸다.

고든 챙 독일 뮌헨 공대 교수는 “움직임, 압력 및 기타 감각에 대한 센서를 사용한 인공 피부 세포를 만들고 있다”라며 “변화가 발생할 때만 정보를 전달하는데, 이를 통해 전력 소비를 90%까지 줄일 수 있을 것”이라고 했다.

싱가포르 국립대(NUS) 연구진은 촉각 정보가 인간의 뇌에서 처리되는 방식을 모방한 인공 피부를 개발하고 있다.

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디스플레이상에서 촉감 전달하는 프랑스 ‘햅투유’ 최근에는 스마트폰 디스플레이를 통해 사물의 촉감을 전달하는 기술도 선보이고 있다. 프랑스 스타트업 ‘햅투유(Hap2U)’가 개발한 ‘햅투폰(Hap2Phone)’은 디스플레이를 통해 촉감을 전달한다. 일례로 스마트폰 화면에 물고기 그림이 뜨면 물고기 비늘의 감촉을 사용자가 디스플레이를 만지면서 느낄 수 있다. 미세한 진동을 통해 비늘을 역방향으로 만질 때와 정방향으로 만질 때의 촉감이 다르게 느껴진다. 햅투유는 이 기술로 세계 최대 정보기술·가전 박람회(CES) 2020에서 혁신상을 받았다. 햅투유는 이 밖에도 자동차, 가전, 스마트폰과 관련한 다양한 햅틱 제품을 개발· 판매하고 있다. 세드릭 차파즈 햅투유 CEO는 “새로운 햅틱 기술을 통해 스마트폰은 물론, 다양한 디지털 화면에 보이는 모든 것을 더 생생하게 느낄 수 있는 시대가 열릴 것”이라고 했다.

 

 

 

 

 

 

 

(출처:http://economychosun.com/client/news/view.php?boardName=C00&t_num=13610913)