KAIST·서울대, 손목에 붙이는 센서 하나로 손동작 측정 기술 개발

조선비즈
  • 김윤수 기자
    입력 2020.05.20 11:21

    은 나노 입자 균열 현상 응용… 수백개 필요했던 웨어러블 센서 기술 개선
    조성호 KAIST 교수 "웨어러블 AR 보편화 시기 앞당길 것"

    한국과학기술원(KAIST)과 서울대 공동 연구진이 개발한 신체 움직임 측정용 센서. /KAIST 제공
    손목에 붙이는 센서 패치 하나만으로 손 전체의 움직임을 측정할 수 있는 기술이 개발됐다.

    조성호 한국과학기술원(KAIST) 전산학부 교수 연구팀은 고승환 서울대 기계공학과 교수 연구팀과 공동으로 딥러닝 기술을 센서와 결합해 최소한의 데이터로 인체 움직임을 정확하게 측정할 수 있는 ‘피부형 센서’를 개발했다고 20일 밝혔다.

    증강현실(AR)등을 구현하기 위해 인체의 움직임을 측정하는 기술이 요구되고 있다. 현재 가장 널리 쓰이는 측정 방법은 모션 캡처 카메라를 이용하는 것이다. 하지만 카메라가 설치된 공간에서만 측정이 가능하다는 제약이 있다.

    이 같은 제약을 극복하기 위해 웨어러블 기기를 통해 장소의 제약 없이 신체의 움직임을 측정하는 기술이 나왔다. 하지만 움직임이 발생하는 수백 군데의 관절과 근육 부위마다 모두 센서를 붙여야 하는 불편함이 있었다.

    이번에 연구팀은 손목에 붙이는 단 하나의 센서 패치만으로 손 전체의 움직임을 감지할 수 있는 기술을 개발했다. 센서 기판 위에 은 나노 입자들을 씌워, 움직임이 발생하면 은 나노 입자들에 균열이 생기도록 했다. 이 균열로 발생하는 전기 신호를 감지해 먼 부위에서 발생하는 미세한 움직임까지 측정할 수 있는 것이다.

    연구팀은 또 딥러닝 기술을 통해 센서가 최소한의 데이터와 시간으로 사용자의 다양한 손가락 관절 움직임을 학습하도록 했다.

    조 교수는 "딥러닝 기술을 활용해 실제 환경에서 더욱 효과적으로 사람의 실시간 정보를 획득하는 방법을 제시했다는 점에서 의미가 있다"며 "이를 적용하면 웨어러블 AR 기술의 보편화 시대가 더욱 빨리 다가올 것"이라고 했다.

    이번 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 1일자로 게재됐다.


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