아주대 공동연구진, 지능형 제스처 인식 플랫폼 연구 로드맵 제시

▲ 아주대 공동 연구진이 제안한 손동작의 지능형 제스처 인식을 구현하기 위한 세 가지 핵심 기술 /참고 이미지

국내 연구진이 피부 밀착형 초유연 전자소자를 기반으로 한 차세대 지능형 제스처 인식 플랫폼의 연구 로드맵을 제시했다. 

헬스케어와 로봇공학 등 첨단 분야의 핵심 기술로 활용되고 있는 지능형 제스처 인식기술의 연구에 널리 활용될 수 있을 전망이다.

21일 아주대학교는 박성준 아주대 교수 연구팀과 왕건욱 고려대 교수 연구팀이 피부에 밀착되는 초유연 전자소자를 기반으로 한 지능형 손짓 제스처 인식기술의 최신 동향을 종합 분석한 리뷰(review) 논문을 발표했다고 밝혔다.

이번 리뷰 논문은 '지능형 제스처 인식을 위한 피부 맞춤형 전자 장치(Skin-conformal electronics for intelligent gesture recognition)'라는 제목으로 글로벌 저명 학술지 <네이처 리뷰 일렉트리컬 엔지니어링(Nature Reviews Electrical Engineering)> 10월호에 게재됐다.

이번 연구에는 아주대 지능형반도체공학과 박사과정 이인호 학생, 고려대 KU-KIST 융합대학원 박사과정 신효진 학생, 미국 버지니아대 조해인 박사가 공동 제1저자로 참여했다. 아주대 박성준 교수(전자공학과·지능형반도체공학과)와 아주대 최준규 연구원(정보통신전자연구소), 고려대 왕건욱 교수(KU-KIST 융합대학원 융합에너지공학과)는 교신저자로 참여했다.

제스처 인식(Gesture recognition) 기술은 인간의 손짓과 동작을 전기 신호로 변환해, 센서 등의 장치를 통해 기계가 감지하고 반응하도록 하는 기술을 의미한다.

제스처 인식기술을 이용하면 메타버스를 비롯한 확장현실(XR) 환경에서 사용자의 몰입감을 높이고, 맞춤형 의료 서비스에서 환자의 동작 데이터를 실시간으로 수집하며, 로보틱스 제어의 직관성 및 안전성을 강화하는 등 버튼이나 음성 명령을 대체하는 수준 이상의 활용이 가능하다. 

그러나 지금까지의 제스처 인식 시스템은 ▲카메라 ▲적외선 센서 ▲장갑형 웨어러블 기기 등에 의존해왔고, 이러한 방식은 여러 구조적 한계를 보여왔다. 

연구팀은 리뷰 논문에서 제안 플랫폼의 세부 구성을 구체적으로 제시했다. 우선 ▲제스처 센서는 손가락 관절, 근육, 표면 근전도, 광학적 변화 등 다양한 생체 신호를 높은 감도와 빠른 응답 속도로 포착한다. ▲뉴로모픽 시냅스 소자는 가소성(plasticity)을 조절해 반복되는 제스처 패턴을 학습·기억할 수 있도록 하고 ▲인공지능 인식 유닛은 CNN, RNN, 리저버 컴퓨팅 등 알고리즘을 적용해 정적·동적 동작을 실시간으로 분류·해석한다.

▲ 박성준 교수. /아주대 전자공학과·지능형반도체공학과(교신저자)

아주대 박성준 교수는 "제스처 인식은 디지털 전환을 넘어서는 '인공지능 대전환'의 흐름과 맞물려 여러 국가 전략 산업의 전반에 폭넓게 활용될 미래 핵심 기술"이라며 "국내외 스마트 센서 및 웨어러블 산업뿐 아니라 차세대 인간-기계 인터페이스 연구에 중요한 참고가 될만한 연구 결과"라고 전했다.

 /김영래 기자 yrk@incheonilbo.com