손목에 붙인 AI 센서로 손가락 움직임까지 측정

손목에만 센서를 붙여도 손가락 관절의 움직임까지 정밀하게 포착할 수 있는 기술이 개발됐다. 최소한의 센서로 장소 제약 없이 사용자 상태 변화를 측정할 수 있어 증강현실(AR) 등 웨어러블 기기의 활용 범위가 크게 확대될 것으로 기대된다.
조성호 KAIST 전산학부 교수와 고승환 서울대 기계공학과 교수 등 공동 연구진은 최소한의 데이터로 인체 움직임을 정확하게 측정할 수 있는 유연한 형태의 인공지능(AI) 피부형 센서를 개발했다고 20일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스' 1일자에 게재됐다.
그동안은 주로 모션 캡처 카메라를 이용해 사람의 움직임을 측정해 왔는데, 이 방식은 여러 대의 카메라가 설치된 공간 안에서만 측정이 가능해 제약이 많았다. 최근에는 웨어러블 기기를 활용한 측정 방법이 등장했지만 측정 부위가 늘어날수록 많게는 수백 개의 센서가 필요하다는 단점이 있었다.
연구진은 이런 한계를 극복하기 위해 AI 딥러닝(심층기계학습) 기술을 센서에 접목했다. 이 센서는 사람이 신체 부위를 움직일 때 생기는 미세한 나노입자의 균열(크랙) 패턴을 감지해 움직임 변화를 측정한다. 데이터 학습을 통해 인체의 움직임이 발생하는 근원지점에서 먼 위치에서도 센서가 간접적으로 인체의 움직임을 예측할 수 있도록 만든 것이다. 덕분에 인체 움직임 측정에 필요한 센서 수를 획기적으로 줄일 수 있다는 게 연구진의 설명이다.
조 교수는 "이번 연구 결과는 딥러닝 기술을 활용해 실제 환경에서 더욱 효과적으로 사람의 실시간 정보를 획득하는 방법을 제시한 것"이라고 말했다. 고 교수는 "AI 피부형 센서는 앞으로 주목받게 될 웨어러블 가상현실(VR)·AR 기기의 새로운 입력 시스템으로 활용될 것"으로 기대했다.
[송경은 기자]