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[출동! 기자단] 가상현실을 만지는 마법의 장갑

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2018년 04월 09일 11:00 프린트하기

공중에 떠 있는 가상 키보드로 글자를 입력하고, 허공에 손을 휘두르면 멋진 그림이 그려진다? 이런 SF영화 같은 일이 기자단 친구들의 눈앞에서 펼쳐졌어요! 한국과학기술연구원(KIST)에 있는 ‘실감교류인체감응솔루션연구단’의 첨단 가상현실 기기들 덕분이었지요. 현실과 가상현실이 만나 펼쳐지는 새로운 세상을 함께 만나 볼까요?

 

어린이과학동아 7호 제공
어린이과학동아 7호 제공

 

 

● 가상현실을 만지는 마법의 장갑?

 

기자단 친구들이 연구실에 들어가자, 연구원들이 머리에 HMD(헤드 마운티드 디스플레이)를 쓰고 특수한 장갑을 낀 채로 여러 동작들을 하고 있었어요. 허공에 손짓을 하는 연구원들의 모습이 마치 팬터마임을 하고 있는 것처럼 보였지요. 유범재 단장님은 기자단 친구들을 반갑게 맞아 주신 뒤, 연구원들이 무엇을 하고 있는지 설명해 주셨답니다.

 

“연구원들이 끼고 있는 장갑은 ‘핸드 모션 캡쳐’라고 불리는 장비예요. 이 장갑은 실제 손과 팔의 움직임을 데이터로 만들어 줘요. 그러면 가상 공간의 팔이 실제와 똑같이 움직여서 가상현실 속 물체를 직접 만질 수 있답니다. 이 기술을 ‘가상객체 조작 기술’이라고 불러요.”

 

단장님이 보여 주신 장갑에는 작은 톱니바퀴들과 자석, 움직임 센서가 들어 있었어요. 장갑을 낀 채로 손가락을 움직이면 톱니바퀴가 돌아가고, 자석이 이를 따라 움직여요. 센서는 자석의 움직임을 정밀하게 감지해서 장갑을 낀 손이 어떻게 움직이고 있는지 정교하게 파악한답니다. 그러면 가상현실에서 작은 크기의 물체를 집는 등의 미세한 조작이 가능해지지요.

 

핸드 모션 캡쳐(위 사진)와 가상 객체 조작 기술을 보여 주는 연구원들의 모습(아래 사진).
핸드 모션 캡쳐(위 사진)와 가상 객체 조작 기술을 보여 주는 연구원들의 모습(아래 사진).

“단장님, 그런데 이 기술은 왜 개발하시는 건가요?”


설명을 듣던 나상민 친구의 질문에 유범재 단장님이 답하셨어요.

 

“저희는 실제처럼 소통하고, 놀고, 일 할 수 있는 가상공간을 만들고 있어요. 이를 통해 사람들이 함께 생활하는 가상공간인 ‘공존현실’을 만드는 게 저희 연구단의 목표랍니다.”

 

 

● 가상현실이 진짜처럼 느껴지는 비밀은?


“연구실 안에 있는 사람들과 가상의 캐릭터가 함께 보이는게 정말 신기해요!”

 

친구들이 HMD를 쓰자, 눈앞에 연구실의 모습이 그대로 보였어요. 그리고 연구실 안에는 기자단 친구들과 함께 가상의 입체 캐릭터와 다양한 색깔의 공들이 놓여 있었답니다. 이처럼 현실 공간 속에 가상의 물체들이 놓여 있는 것을 ‘증강현실’이라고 부르지요.

 

유범재 KIST실감교류인체감응 솔루션연구단 단장.
유범재 KIST실감교류인체감응 솔루션연구단 단장.

“작년에 유행했던 증강현실 게임인 ‘포켓몬고’에서는 게임 캐릭터가 공중에 그냥 둥둥 떠 있는 느낌이 들었지요? 반면 기자단 친구들이 체험하고 있는 증강현실에서는 가상의 공이 주변 환경을 인지해 연구실의 책상 위에 올라가거나 벽에 튕기는 등 진짜 공처럼 움직일 거예요.”

 

이처럼 가상현실 속에서도 현실의 물체를 그대로 인지할 수 있는 건 연구실에 설치된 ‘라이다’ 센서 덕분이에요. 라이다 센서는 주변에 레이저를 발사한 뒤, 이 레이저가 물체에 반사되는 데 걸리는 시간을 측정해서 주변 사물의 위치와 크기를 파악해요. 그 결과 벽, 책상 등 주변 환경이 가상현실에 그대로 반영되는 거지요.

 

또한 연구실에 설치되어 있는 2대의 ‘라이트하우스’ 센서는 적외선을 통해서 HMD와 컨트롤러의 위치와 움직임을 빠르게 파악해요. 즉, 현실 속에서 HMD를 착용한 사용자가 움직이면 라이트하우스 센서가 이를 바로 파악해 가상현실에 그대로 반영되는 거랍니다.

 

컨트롤러를 사용하는 모습.
컨트롤러를 사용하는 모습.
진동반지를 사용하는 모습.
진동반지를 사용하는 모습.

 

 

● 둥둥 떠다니는 그림을 그려 보자!


“왼손을 내밀면 공중에 가상의 메뉴가 뜰 거예요. 이 메뉴를 조작하면 여러 가지 가상 체험을 할 수 있답니다.”

 

연구팀이 친구들의 손에 반지처럼 생긴 기계를 하나 끼워 주셨어요. 이 반지 안에는 작은 진동 장치가 들어 있어서 친구들이 가상현실 속에서 촉감을 느낄 수 있었답니다.

 

기자단 친구들이 반지에 있는 버튼을 누르고 손을 휘두르자, HMD 속 세상에 마법처럼 그림이 그려지기 시작했어요. 그림이 입체적으로 그려지기 때문에 보는 각도에 따라 그림이 다르게 보이기도 했지요. 또한 공중에 키보드를 띄워놓고 타자를 치거나, 여러 이모티콘을 친구들에게 던지는 등 다양한 가상현실 체험을 즐기기도 했답니다.

 

“이 기술이 발전하면 직접 물건을 만져 볼 수 있는 가상현실 쇼핑몰을 만들 수 있어요. 또한 가상의 학교에서 친구들과 함께 수업을 들을 수도 있고, 가상의 연구실에서 안전하게 실험을 할 수도 있지요. 이처럼 가상현실이 실감나게 만들어지면 앞으로 현실과 가상의 경계가 완전히 허물어질 거예요.”

 

기자단 친구들은 유범재 단장님의 설명을 듣고 놀라움에 눈을 반짝였어요.

 

지호성 친구는 취재를 마친 뒤 “가상현실 기술을 이용한 게임을 해 보고 싶다”며, “게임 속의 세상을 실감나게 탐험하면 정말 멋질 것 같다”고 앞으로의 기대를 얘기했어요.

 

<어린이과학동아> 친구들은 가상현실 세상에서 어떤 일을 해 보고 싶은가요? SF 영화에서 보던 세상이 실제로 펼쳐진다면 정말 신나겠죠? 앞으로 다가올 신기한 가상현실 기술들을 함께 기대해 봐요~.

 

 

참가자 명단 : 나상민(서울 신길초 4), 조영우(인천 논현초 6), 지호성(서울 연지초 4)

도움 : 유범재(KIST 실감교류인체감응 솔루션연구단 단장)

사진 : 정한길 기자, 이창욱 기자

 

*출처 : 어린이과학동아 7호

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