안녕하세요? LG CNS 대학생 기자단 최태림입니다.

2015년 한국과학기술기획평가원에서 발표한 10대 유망기술에는 스마트폰을 이용한 진단기술, 비콘, 의료 빅데이터, 진공단열, 바이오 스탬프 등이 선정되었습니다. 이미 많은 분들이 익숙하게 들어보셨을 만한 것들인데요. 그 중 제 시선을 끈 기술은 바로 가상촉감 기술이었습니다.

가상촉감 기술은 아직 많은 관심을 받는 분야는 아니지만, 업계에서 아주 활발하게 연구가 진행되고 있습니다. 특히, 전자상거래, 교육, 마케팅 등에 활용 가능성이 높다고 평가되고 있는데요. 오늘은 가상 기술의 새로운 패러다임을 제시하는 가상촉감 기술을 소개해 드리겠습니다.

LG CNS 블로그에 소개된 미래 유망 10대 기술

● 빛의 혁명, LiFi: http://blog.lgcns.com/563

● 교육평등을 실현하는 ICT 기술과 스마트 스쿨: http://blog.lgcns.com/475

●비콘(Beacon), 위기의 오프라인(Off-line) 시장을 구하라!(1편): http://blog.lgcns.com/565

가상촉감 기술의 개념

가상촉감 기술의 개념은 크게 두 가지로 이야기할 수 있는데요.

먼저 사용자에게 전달되는 촉각 정보를 중시하는 측면에서는 사용자에게 촉각으로 정보를 전달하는 데 필요한 모든 하드웨어와 소프트웨어 및 인지심리학적 과학기술을 의미합니다.

그 다음으로 기기와 사용자와의 상호작용을 중시하는 측면에서 봤을 때는 촉감을 통해 사용자가 컴퓨터 또는 기계와 의사소통 할 수 있는 기술들에 관한 연구분야를 뜻합니다.

현재 가상촉감 기술은 이 두 가지 측면으로 나누어 개발이 진행되고 있는데요. 다음에서는 두가지 측면의 가상촉감 기술에 대한 개발 사례를 소개해 드리도록 하겠습니다.

사용자의 촉각 경험을 위한 가상촉감 기술

1) 테슬라 터치(Tesla Touch) 기술, 하나의 터치스크린으로 다양한 촉감을

현재 가상촉감 기술의 정석이라고 평가받고 있는 ‘테슬라 터치(Tesla Touch)’는 2010년 미국 공학박사인 올리비어 바우(Olivier Bau)가 개발하였는데요. 그는 테슬라 터치를 오로지 손가락만을 이용해 다양한 촉감을 느낄 수 있는 기술이라고 설명합니다. 다시 말해, 하나의 화면 안에서도 분할된 화면에 나타난 재질에 따라 각기 다른 촉감을 느낄 수 있게 한다는 것입니다.

위의 사진을 보시면 조금 더 쉽게 이 기술을 이해할 수 있는데요. 이미지 속의 터치스크린 화면에는 다양한 재질의 이미지가 나열되어 있습니다. 이 터치스크린의 왼쪽 상단의 화면에 손을 대면 모래의 느낌이 느껴지고, 우측 하단을 터치할 때는 꺼칠꺼칠한 쇠의 느낌이 느껴지게 된다고 합니다.

테슬라 터치는 지도나 비디오 게임의 캐릭터, 그래픽 디자인의 옷감 등 다양한 방면에 적용하여 촉각을 느낄 수 있도록 할 수 있습니다. 이 외에도 올리비어는 촉각에 관한 다양한 프로젝트를 진행했는데요. 관심이 있으신 분은 사진의 출처에 있는 올리비어의 홈페이지를 방문해 보십시오.

2) 복합 촉각 마우스, 2013년 국내 기술로 세계 최초 구현

국내의 가상촉감 기술 역시 그 전망이 밝습니다. 2013년 6월, 한국표준과학연구원(KRISS)에서 가상으로 물체를 만지면 촉감을 느낄 수 있는 복합 촉각 마우스를 개발했다고 발표했습니다. 이 마우스는 위쪽에 손가락을 얹을 수 있는 터치스크린을 가지고 있는데요. 손가락을 움직여 원하는 화면에 커서를 갖다 놓으면 컴퓨터 화면 안의 물체가 가지고 있는 촉각 정보를 실감나게 전해 줄 수 있다고 합니다.

이 마우스가 특별한 이유는 마찰력, 온도, 강도, 거칠기 등 여러 촉각 정보를 동시에 구현한다는 점인데요. 예를 들어 컴퓨터 화면에 나타난 호수에 마우스 커서를 갖다 대면 마치 손가락을 물속에 담근 듯이 차갑고 출렁거리는 느낌이 전달되는 것이죠. 이렇게 4가지 이상의 복합적인 촉각 정보를 한 소형 장치에 구현한 예는 국내외를 통틀어 이번이 처음이라고 합니다.

과학 기술의 발전과 함께 ‘복합 촉각 마우스’는 우리 생활 전반에 유용하게 사용될 예정인데요. 실제로 만질 수 없는 박물관 유물의 감촉을 느껴 보거나, 인터넷을 통해 옷을 구매할 때 복합촉감 마우스를 통해 옷의 재질을 확인한 후에 구매할 수도 있다고 하니 그 실용화가 기대됩니다.

사용자와 기기의 상호작용 위한 가상촉감 기술

1) 범탑(BumpTop), 딱딱한 바탕화면은 이제 그만

범탑(BumpTop)은 어낸드 어가라왈라(Anand Agarawala)라는 인도 대학생의 재미있는 상상력으로 탄생한 기술인데요. 어낸드는 컴퓨터 바탕화면의 단순한 아이콘 배치에 지겨움을 느꼈다고 합니다. 이 때 그의 눈에 들어온 것이 바로 마구 어질러진 자신의 책상이었는데요. 그는 바탕화면을 책상처럼 이용할 수 있는 기술에 대해 고민을 시작했고, 그 결과가 바로 범탑입니다.

범탑은 데스크탑 안에서 3D 공간을 만들어 파일과 폴더를 보기 쉽게 관리할 수 있는 3차원 환경의 소프트웨어인데요. 사진에서 볼 수 있듯이, 바탕화면 안의 파일들은 우리가 책상을 쓸 때처럼 구석에 몰려있거나 흐트러져 있습니다. 실생활에서 나타나는 물리법칙 역시 범탑에서 적용되는데요. 파일 하나를 잡아 다른 파일 무리에 충돌(bump)시키면 부딪친 파일들은 화면 안에서 반대쪽으로 밀려납니다.

가상촉감 기술이 활용된 범탑을 통해 사용자는 더 직관적으로 컴퓨터와 상호작용할 수 있게 된 것이죠. 사용자는 손으로 스크린을 터치하여 맘에 들지 않는 파일을 구기거나 접을 수도 있습니다. 또한, 몇 번의 조작을 통해 파일을 우르르 쌓거나 부채꼴로 펼칠 수도 있고, 파일을 확대해서 보관할 수도 있습니다.

범탑은 2006년에 어낸드 어가라왈라가 동료 15명과 함께 165만 달러의 벤처 자금으로 사업을 시작해서 처음 투자 대비 15배 정도로 성장하는 쾌거를 이루었고, 2010년에는 범탑의 기술을 높이 평가한 구글(Google)이 범탑을 인수하였다고 하니 앞으로 이를 적용한 기술의 발전이 더욱 기대됩니다.

2) 인폼(inFORM), 공간의 제약을 벗어나 물건을 다루다

MIT의 탠저블 미디어 그룹(Tangible Media Group)이 개발한 인폼(inFORM)은 사용자와 기기가 갖는 촉각적 상호작용의 미래를 보여줍니다. 이 흥미로운 기기는 사용자의 움직임을 감지하여 3D로 재현시키는 기능을 가지고 있는데요. 기기를 통해 재현된 상이 물리적으로 실체를 지니고 있기에 사물과 직접 접촉할 수 있습니다. 또한, 통신 기술을 이용하기 때문에 사용자가 기기 근처에 있지 않아도 원거리에 있는 사물을 조작할 수 있다고 합니다.

이를 가능하게 하기 위해 사용자의 앞에 놓인 프로젝터와 카메라는 사용자의 움직임을 데이터로 수집하여 컴퓨터로 보냅니다. 데이터가 물리적으로 형상화 되는 부분인 인폼 테이블(inFORM Table)은 900개의 핀으로 구성되어 있는데요. 특정 신호가 오면 모터를 이용해 위아래로 움직이도록 설계되어 있습니다.

이 모든 과정은 인폼 테이블의 가장 아랫부분인 액추에이터(Actuator)와 컴퓨터 연계시스템인 그리드(Grid)에 의해 이루어집니다. 그리고 각각의 과정을 거쳐 나타난 결과는 프로젝터의 빛으로 색이 입혀져 유동적이고 입체적으로 나타납니다.

이러한 인폼 기술은 앞으로 시각장애인들이 미술작품과 사물들을 이해하는데 도움을 주는 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

지금까지 살펴본 바와 같이 현재의 가상촉감 기술은 단순히 사용자가 어떠한 촉감을 느끼는 것을 넘어서서 직접 사용자가 활용할 수 있는 수준까지 발전하고 있는데요. 세계적인 IT기업들이 가상현실에 주목하고, 대규모 투자에 나선 이유이기도 합니다.

이처럼 지금까지는 현실화하지 못했던 촉각이나 후각을 컴퓨터로 느낄 수 있는 세상, 어떨까요? 영화 매트릭스 같은 세상이 가능해지는 것은 아닐까요? 가상촉각 기술이 적용될 미래 세상에 대해서 여러분의 상상력을 발휘해 보는 것도 재미있을 것 같습니다.