메타버스 세계의 열기 느끼고 진동도 감지하는 장갑 나왔다

UNIST-서울대 연구팀

개발한 장갑의 개념도. 장갑 위에는 5개 손가락 10개의 관절 움직임이 측정 가능한 센서, 엄지‧검지‧중지 끝에 진동자가 시트 형태로 제작되어 부착됐다. 또 장갑 아래에는 5개 손가락 끝, 손바닥의 3부분에 열을 발생시키는 히터가 시트 형태 히터가 있다. UNIST 제공

가상현실(VR)에서 실체 물체를 만지는 것 같은 열과 진동을 전달하는 장갑이 개발됐다. 사용자의 움직임까지 동시에 측정할 수 있어 VR 사용 몰입도를 높이는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

울산과학기술원(UNIST)은 27일 배준범 기계공학과 교수와 고승환 서울대 기계공학과 교수팀이 열과 진동을 전달하고 손 움직임까지 측정 가능한 VR용 장갑을 개발했다고 밝혔다. 

VR의 사용 몰입도를 높이기 위해서는 사람의 다양한 감각을 자극할 필요가 있다. VR은 사람 감각의 약 70%를 차지하는 시각에 집중돼 개발돼 왔다. 몰입감 높은 VR을 위해서는 촉각과 같은 감각도 자극하는 VR 시스템 개발이 필요한 것이다. 기존에도 촉각을 자극하는 VR용 장갑이 존재했으나 유연하지 못해 사용자의 움직임 범위를 제한하고, 움직임을 측정하는 정확도가 떨어진다는 문제점이 존재했다. 

연구팀은 이런 문제점을 해결한 새로운 VR용 장갑을 개발했다. 연구팀은 액체 금속을 유연하고 부드러운 폴리머에 프린팅할 수 있는 기술을 2017년 개발했다. 이 기술을 활용해 장갑의 센서와 발열 히터, 도선과 같은 부품을 제작했다. 얇고 유연하게 제작된 이 부품들은 손가락을 굽히거나 움직여도 그 성능을 유지하는 것으로 확인됐다. 장갑은 VR 환경에서 손가락의 움직임을 측정하고 가상의 물체에서 발생하는 열과 진동을 사용자가 느낄 수 있다는 게 연구팀의 설명이다. 

개발 장갑은 또 5개 손가락의 10개 관절 각도도 실시간으로 측정할 수 있다. 연구팀은 “손가락의 움직임을 VR 화면에 즉석에서 보여줄 수 있다”며 “열감과 진동도 여러 단계로 바꿀 수 있어 가령 뜨거운 물 속 쇠공을 잡는 VR에서 실제 뜨거운 물에 손을 넣다 뺀 것 같은 순차적 온도 변화를 느낄 수 있다”고 밝혔다. 

배 교수는 액체 금속 프린팅을 통해 센서, 히터, 도선의 기능을 한꺼번에 구현한 최초의 연구”라며 “개발 장갑은 자극 전달과 센서 기능이 통합해 가상 기술 훈련이나 게임 분야에 폭넓게 적용할 수 있다”고 밝혔다.

이번 연구결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈’에 VR과 증강현실(AR) 특별호 표지논문으로 지난 24일 공개됐다. 

VR용 장갑을 개발한 연구팀이다. 왼쪽부터 배준범 교수,이상엽∙오진혁∙김수인 연구원. UNIST 제공

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]