Wearable? Valuable!

 

어느덧 ‘스마트폰’은 손에서 뗄 레야 뗄 수 없는 존재가 되었습니다. 하지만 최근 들어, ‘들고 다니는’ 것이 아닌 ‘착용하는’ 것에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 어떻게 보면 ‘스마트 기기와 인간이 한몸이 되고 있다.’ 라고 표현할 수도 있겠네요.

 

(출처: 구글 이미지, 엣지 오브 투모로우)

 

가까운 미래, 미믹이라 불리는 외계 종족의 침략으로 인류는 멸망 위기를 맞는다. 빌 케이지(톰 크루즈)는 자살 작전이나 다름없는 작전에 훈련이나 장비를 제대로 갖추지 못한 상태로 배정되고 전투에 참여하자마자 죽음을 맞는다. 하지만 불가능한 일이 일어난다. 그가 다시 그 끔찍한 날이 시작된 시간에 다시 깨어나 다시 전투에 참여하게 되고 다시 죽었다가 또 다시 살아나는 것. 외계인과의 접촉으로 같은 시간대를 반복해서 겪게 되는 타임 루프에 갇히게 된 것이다.
(출처: 네이버 영화줄거리, http://movie.naver.com/movie/bi/mi/basic.nhn?code=90589#story )

 

영화 '엣지 오브 투모로우(Edge of tomorrow)'에 등장하는 ‘엑소슈트(Ekso Suit)’는 주인공 빌 케이지(톰 크루즈)와 같은 부대원들이 외계종족과 전투할 때 착용한 것으로 일종의 ‘웨어러블 로봇(wearable robot)’입니다. 겉보기엔 꽤 무게가 나가 보이는데요. 그런데도 영화 속 군인들은 자유자재로 움직이며 전쟁에 임합니다. 여기서 웨어러블(wearable)이란 무엇이고 어떤 원리로 가능한 것일까요? 또 어디에 활용되고, 활용할 수 있을까요?

 

(출처: 구글 이미지, ‘Edge of tomorrow stills')

 

먼저 ‘웨어러블(wearable)’이란 몸의 모든 곳에 ‘착용할 수 있는’ 기기를 의미합니다. 착용부위에 따라 손목이나 얼굴, 머리, 몸 등으로 구분할 수 있고 우리가 익히 들은 스마트밴드나 스마트시계가 여기에 속하죠.

 

(출처: 오큘러스 공식홈페이지 https://www.oculus.com/en-us/)    (출처: 구글 이미지, 스마트워치)

 


웨어러블 기기의 원리는 착용부위나 사용 목적에 따라 다양합니다. 앞서 언급한 스마트 밴드는 생체신호를 인식하고 바이오 정보를 받아들여 사용자의 건강상태 분석으로 관리에 도움을 주는 헬스케어 분야에 집중되어 있습니다.   제품마다 차이가 있으나 기본적인 측정원리는 다음과 같습니다. 신체의 움직임을 센서로 인식하여 활동 패턴을 알아내거나 몸에 미세전류를 흘려 측정한 데이터와 키, 몸무게, 성별 등의 정보를 바탕으로 체질량 지수와 근육량을 계산합니다. 이 밖에도 스마트폰과 연동하여 전화나 문자 알람기능을 가진 제품들도 있습니다. 스마트워치도 주로 휴대전화와 연계되어 유사한 기능을 합니다.

 

(출처: http://technicalillustrators.org/2015/02/chris-philpot/)  (출처: 삼성, 스마트단추 humanfit)

 

또한 가상현실(VR)기술의 발달로 스마트헤드셋이 게임 산업에서 활발하게 이용되고 있습니다. 주로 HMD(Head mounted Display) 형태로 원리는 우리의 눈을, 좀 더 정확히 말하면 뇌의 인지 과정을 ‘속이는 것’이라고 생각할 수 있습니다. 먼저 우리의 두 눈은 서로 다른 각도로 사물을 바라보는데 시각피질이 이러한 두 이미지를 통해 입체감을 인식합니다. 이를 이용하여, 반으로 나뉜 화면을 착용자의 두 눈이 서로 다른 굴절된 이미지로 보게 됩니다. 다음, 스마트헤드셋의 렌즈가 초점을 형성하고 그 화면으로 가상의 공간을 인지하게 됩니다. 수십 종의 센서와 나침반, 자이로스코프, 카메라 등이 탑재되어 있어 현실감 증대 효과를 줍니다.

요즘 떠오르는 웨어러블 분야는 바로 패션입니다. 옷의 본연의 역할을 갖춘 동시에 감지나 제어, 통신 등의 기능까지 갖춘 스마트 의류가 화제이기도 하죠. 태양열을 받아 저장한 에너지로 체온 조절, LED 조명 등의 기능을 갖춘 제품도 있습니다.

 

 

(출처: 구글 이미지, 3D VR game)                                          (출처: 한국패션협회)

 

영화 속 ‘엑소슈트(Ekso Suit)’는 ‘강화 외골격 로봇(powered exoskeleton robot)’을 의미하며 ‘웨어러블 로봇(wearable robot)’이라고도 부릅니다. ‘웨어러블 로봇'은 로봇 팔이나 다리와 같은 장치를 사람에게 적용하여 근력을 높여주는 기기를 말합니다. 일반적으로 센서와 모터, 배터리, 감속기, 제어기 등으로 구성됩니다. 웨어러블 로봇이 아직 완전히 대중화되지 않았으나 이와 관련된, 특히 로봇에 대한 연구들이 진행 중입니다.

 

(출처: 엣지오브투모로우 스틸컷)      
(출처: 한국생산기술연구원, 방위사업청 블로그 http://blog.naver.com/dapapr/220631916454 )

 

현재 KIST 로봇 미디어연구소에서도 마루, 아라 등 휴머노이드 로봇부터 수술 로봇까지 활발한 연구 활동으로 하고 있으며, 지능제어, 스마트 센서, 인공지능, 차세대 미디어 등 미래핵심 로봇, 미디어, ICT 분야의 융합 원천기술 개발에 힘쓰며 로봇기술의 혁신을 이룩하고자 합니다.  이처럼 스마트 밴드, 스마트 워치, 로봇, 웨어러블 슈트, 컴퓨터, 반지 등에 웨어러블 기술이 접목되어 다양하게 이용되고 있습니다. 그래서 많은 기업에서 웨어러블 기기를 상용화하고 있는데요. 

현대 자동차의 경우, ‘한국판 아이언맨 슈트’라 불리는 웨어러블 로봇을 제작했습니다. 로봇 제작에는 현대·기아자동차를 비롯해 핵심 계열사의 연구 인력이 대거 투입되었다고 합니다. 전신을 뒤덮는 형태는 아니지만, 안전띠를 매면 누구나 착용할 수 있는 구조로 만들고 있다고 합니다.

이외에도 경북도는 ‘소방관용 웨어러블 로봇’의 상용화를 본격적으로 추진하고 있습니다. 이는 소방관이 메는 산소통만이 생명줄인 대형 화재현장에서, 소방관의 근력을 지원해 산소통의 체감무게를 70%까지 줄여준다고 합니다. 덕분에 인명구조의 골든타임을 2배 연장할 뿐 아니라 극한 상황에서 소방관의 생명도 지킬 수 있도록 도와줄 것입니다.
(출처: http://www.ajunews.com/view/20160421145832875 )

 

(출처: 현대자동차그룹블로그, https://blog.hyundai.co.kr/Group-Story/Co-efficient/Hyundai-Wearable-Robot.blg#.V0cCBJJJnIU
http://news.kmib.co.kr/article/view.asp?arcid=0923530435&code=11151400&cp=nv )

 

빌 케이지: I'm not a soldier.(전 군인이 아닙니다.)
리타 브라타스키: Of course not, you're an weapon.(물론 아니지, 넌 인간병기야.)

 

영화 주인공인 빌 케이지(톰 크루즈)는 일종의 군사용 기기로 비치는데요. 사실 ‘웨어러블 기술(Wearable technology)'이 이용될 수 있는 분야는 무궁무진할 것입니다. 패션 분야나 거동이 불편한 사람들을 위한 보조 장치로써 의료분야, 무거운 부품들이 즐비한 산업 현장에서도 사용되고 있고, 더 나아가 스포츠나 교육, 항공우주 분야까지 활용될 가능성이 높습니다. 앞으로 미래에 얼마나 더 발전할지 기대되는 기술인 것 같습니다.

 

 

 

 

Posted by KIST PR

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  1. 염기홍 2016.06.01 15:15  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    KIST 대학생 서포터즈 4기 조하은, 이정민 학생이 첫번째로 작성하신 내용입니다.
    많은 관심과 응원 부탁드립니다!
    대학생 서포터즈 4기 여러분, 홧팅하세요~~