디지털 정보를 입체 형상의 물체로

MIT 미디어랩, 게임체인징기술 개발 나서
직접 접촉 없이 원거리 물체 옮길 수 있어

MIT media lab

컴퓨터 스크린 속으로 손을 집어넣고, 거기에 있는 물체를 실제처럼 손으로 만지작거릴 수 있다면?

한 남자가 테이블 위의 빨간색 공 영상을 보여주는 스크린 앞에 앉아 있다. 그가 손을 움직이자 테이블 위의 네모판이 그의 손 모양을 따라 움직인다. 그의 손 모양과 동작이 디지털 신호로 바뀌어 전송된 뒤, 사용자 인터페이스를 통해 다시 형상화된 것이다. 아래 영상에서 보듯 이 남자는 공에 직접 손을 대지 않고도 공을 한 손에서 다른 손으로 넘기거나 다른 조작을 할 수 있다.

디지털 정보를 실제 입체 형상의 물체로 바꿔주는 놀라운 기술이 개발되고 있다. MIT 미디어랩의 ‘유형미디어그룹’(Tangible Media Group)이 혁명적인 이 ‘게임체인징’ 기술 개발에 앞장서고 있다. 인폼(inFORM)이라는 이름의 이 기술은 사용자로 하여금, 실제 물체를 만지지 않고도 물체를 옮길 수 있게 해준다. 연구진은 디지털 정보를 입체 형상으로 바꿔 사용자가 디지털 정보와 상호접촉할 수 있는 이 장치를 동적 형상 표시장치(Dynamic Shape Display)라고 설명한다.

MIT 미디어 랩이 개발한 동적 형상 표시장치 시제품 구조도. 키넥트(마이크로소프트의 게임용 동작 인식기)로 물체를 입체적으로 포착한다. 각각의 핀에 연결돼 있는 액추에이터는 컴퓨터 명령에 따라 움직인다. MIT media lab

원격 공동작업이나 입체적 수술 시뮬레이션 등 가능

현재 개발된 동적 형상 표시장치는 900개의 폴리스티렌수지 핀으로 구성돼 있다. 이 핀들은 작동장치(액추에이터) 및 컴퓨터와 연결돼 있다. 핀은 컴퓨터의 명령에 따라 4인치까지 늘어난다. 물론 이 장치가 아직 실용단계까지 온 건 아니다. 시스템으로 구현할 수 있는 입체 형상의 해상도가 매우 낮기 때문이다.

장차 이 기술이 실용화된다면 세상은 어떻게 바뀔까? 우선 먼 거리에 떨어져 있는 사람들이 직접 만나지 않고도 함께 공동작업을 할 수 있을 것이다. 일종의 원격 공동작업이 가능해지는 것. 연구진 중 한 사람인 숀 폴머는 지도나 지형 모델을 만들거나 건축 모형을 만드는 데도 유용할 수 있을 것이라고 말한다. 또 의사들이 환자을 진단하는 데도 이용할 수 있을 것이다. 즉 CT가 스캔한 의료영상 데이터를 입체화해 직접 보고 만질 수 있을 것이다. 입체적인 수술 시뮬레이션도 가능해진다.

이런 기술의 초보적 형태는 디지털 정보를 진동처럼 사람이 느낄 수 있도록 해주는 햅틱 기술(촉각기술)이다. 터치스크린의 작동 원리도 바로 햅틱 피드백 기술이다. 브리스톨 인터랙션 앤 그래픽스(Bristol Interactions and Graphics)라는 회사가 개발한 울트라햅틱스(UltraHaptics) 기술은, 이용자의 손 주위에 초음파를 집중시켜 보이지 않는 버튼 같은 감촉과 기능을 부여한다.

손 주위에 초음파를 농축시켜 버튼처럼 쓸 수 있게 해주는 울트라햅틱스. 화면에 손을 대지 않고도 공기중에 농축된 초음파를 이용해 기기의 버튼을 누를 수 있다. 비즈니스인사이더.

변형 가능한 꿈의 물질인 ‘활성원자’ 개발이 열쇠

스미소니언같은 박물관도 이런 쌍방향 기술의 이점을 이용할 수 있다. 전시품의 디지털모델을 만들어 세계의 어느 사람도 접근할 수 있게 말이다. 이렇게 되면 멀리 떨어져 있는 사람들도 실제 박물관을 구경하는 것과 똑같은 경험을 할 수 있다. 입체적으로 모든 각도에서 각 전시품을 구경할 수 있을 뿐 아니라, 가까이서 또는 멀리서도 구경할 수 있다. 예컨대 파리에 있는 루브르박물관에 가지 않고도 그곳에 전시된 비너스 조각상을 현장에서 보듯 입체적으로 감상할 수 있는 것이다. 원하면 3D 프린터를 이용해 전시품 모형을 즉석에서 입체 인쇄할 수도 있다.

인폼 기술은 데이터를 입체 형상으로 볼 수 있게 해준다. MIT media lab

이 기술의 관건은 자유자재로 모양을 바꿀 수 있는 물질의 개발이다. 연구진은 이 궁극의 꿈의 물질을 활성원자(radical atoms)라고 이름붙였다. 아직은 현실에서 존재하지 않는 물질이다. 이 물질이 개발되면 휴대폰은 지금처럼 사각형으로 고정돼 있는 것이 아니라, 상황에 따라 이용자가 사용하기 편한 다른 모양으로 바뀔 수 있을 것이다. 예컨대 전화를 받을 때는 귀에 갖다대기 좋은 모양으로, 길을 찾을 때는 길과 비교해가며 보기 좋은 모양으로 바꿀 수 있는 것이다. 연구진은 홈페이지에서 다음 100년 안에는 가능할 것으로 전망했다.

곽노필 기자 [e-mail]

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