[News]It's a movie, it's real.. Reproduce finger movements in virtual space - The JoongAng

24 Dec 2021

원문: https://news.v.daum.net/v/20211224003236815


R&D 패러독스 극복하자 ⑬ VR 전문기업 필더세임





치솟은 부동산 가격과 부의 집중으로 대다수가 빈곤에 허덕이는 2045년. 대중들이 거의 유일하게 위안과 희망을 찾는 장소는 가상현실(VR)이다. VR 헤드셋과 동작 인식(모션 캡처) 장비를 착용하고 가상세계 ‘오아시스’에 접속하면 꿈꾸던 세상이 눈앞에 펼쳐진다. 모션 캡처 장비가 체온과 감촉을 전달하는 덕분에 모든 것이 현실처럼 생생하다. 스티븐 스필버그 감독의 공상과학 영화 ‘레디 플레이어 원’의 배경이다. 영화 같은 가상현실을 구현하려면 첨단 과학기술이 뒷받침돼야 한다.

울산광역시 울산과학기술원(UNIST)에 입주해 있는 필더세임(Feel the Same) 본사에선 영화 속 가상현실이 어느 정도는 ‘현실’이었다. 단순히 마우스와 키보드로 가상공간을 상하좌우 이동하는 수준을 벗어나, 신체가 움직이는 그대로의 모습이 구현되고 있다. 배준범(41) 필더세임 대표(UNIST 기계공학과 교수)는 “액체금속을 기반으로 한 기술로, 게임과 의료 분야에서 상용화가 당장에라도 적용 가능한 기술”이라고 설명했다.

필더세임은 UNIST 교원 창업 기업이다. 배 대표는 2012년 UNIST 기계공학과에 교수로 부임할 때만 해도 창업에 무심했다. 그의 관심사는 로봇이었다. 인간과 로봇의 상호작용 시스템(HRI·Human-Robot Interaction)을 주로 연구했다.

「 창업 이끈 배준범 UNIST 교수
액체금속 기반 소프트 센서로
손가락 움직임 읽어 VR에 구현
“기술력 인정, 매출 신장 나설 것”

배준범 필더세임 대표가 장갑형 컨트롤러(몰리센 핸드)를 시연하고 있다. 이 장갑은 다섯 손가락의 관절부위마다 10개의 소프트센서가 손동작을 읽어 화면에 구현한다. 송봉근 기자

배준범 필더세임 대표가 장갑형 컨트롤러(몰리센 핸드)를 시연하고 있다. 이 장갑은 다섯 손가락의 관절부위마다 10개의 소프트센서가 손동작을 읽어 화면에 구현한다. 송봉근 기자

제임스 캐머런 감독이 만든 ‘아바타’가 영향을 미쳤다. 주인공 설리(샘 워딩턴 분)는 하반신이 마비된 퇴역 군인이다. 휠체어에 의존하지 않으면 움직일 수 없지만, 그와 뇌를 연결(링크)한 아바타는 마음껏 세상을 누빌 수 있다. 배 대표는 “영화 ‘아바타’처럼 어떻게 하면 사람의 정보를 로봇에 전달하고, 반대로 로봇이 접한 정보를 어떻게 사람이 직관적으로 느낄 수 있는가가 연구의 목표였다”며 “이는 사람의 물리적·감각적·인지적 능력을 확장하는 인터페이스 기술 연구로 이어졌다”고 말했다.

하지만 창업이나 투자 제안엔 관심이 없었다. UNIST의 주요 연구 활동을 눈여겨보던 부산의 벤처투자회사 선보엔젤파트너스가 배 대표에게 먼저 창업을 제안했다. 배 대표는 “선보엔젤파트너스의 제안을 듣고 처음엔 사기가 아닌가 의심했다”며 “한 번 미팅하고 나선 다시 만나고 싶지 않았다”고 털어놨다.

사기로 의심한 투자자에게 투자 유치

생각이 달라진 건 울산창조경제혁신센터 등에서 창업 프로그램 교육을 받으면서다. 창업에 성공하면 지역사회를 바꾸고, 일자리를 늘리는 등 사회에 기여할 수 있다는 사실을 깨달았다. 6개월간 고민하다가 연구실 제자들에게 의견을 물었다. 뜻밖으로 긍정적인 반응이었다. 선보엔젤파트너스로부터 초기 투자를 받아 2017년 7월 필더세임을 설립했다.

필더세임의 핵심 기술은 액체금속 인쇄(printing) 기반 소프트 센서다. 금속이라고 하면 통상 딱딱한 고체를 떠올리지만, 액체 형태로 존재하는 금속도 있다. 이를 이용해서 다양한 센서를 만드는 기술이 핵심이다. 필더세임은 액체금속으로 인듐-갈륨 합금을 이용하는데, 센서를 늘리거나 누르는 등 다양하게 형태를 변형할 수 있다는 의미에서 소프트 센서라고 부른다.

조규진 서울대 기계공학부 교수는 “얇은 산화막으로 둘러싸여 있는 액체금속을 얇게 프린팅하는 것이 상당히 고난도 기술”이라며 “필더세임은 액체금속 프린팅을 이용한 소프트 센서를 상용화하는 데 성공한 거의 유일한 기업”이라고 설명했다. 액체금속을 프린팅하는 필더세임의 기술력은 첨단 기능성 재료분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 매터리얼’이 지난 9월 출간한 가상·증강현실 특별호의 표지 논문으로 선정했다.

필더세임 직원이 가상환경에서 헬리콥터 수리 방법을 교육하는 ‘헬리콥터수리VR프로그램’을 활용해 렌치로 헬리콥터 와이퍼를 교체하고 있다.

필더세임 직원이 가상환경에서 헬리콥터 수리 방법을 교육하는 ‘헬리콥터수리VR프로그램’을 활용해 렌치로 헬리콥터 와이퍼를 교체하고 있다.

필더세임은 이 기술을 장갑에 적용했다. 외견상 평범한 장갑 속엔 손등과 손가락을 따라서 액체금속이 얇게 깔려 있다. 액체금속은 손가락 관절의 미세한 움직임에 따라 달라지는 저항값을 계산하고, 이를 수치화한다. 이렇게 수치로 표현한 손가락의 움직임을 실시간으로 모니터와 같은 가상공간 안에 표현하는 것이 필더세임이 개발한 장갑(상품명 ‘몰리센 핸드’)이다.

“마우스나 터치스크린도 처음 등장했을 때는 ‘굳이 필요 없다’는 평가를 받았지만, 지금은 누구나 사용하는 필수 인터페이스(접속기기)로 자리 잡았습니다. 이처럼 새로운 인터페이스가 등장하면 세상이 바뀐다는 점에서, 차세대 인터페이스로 장갑에 주목했습니다.”

그가 필더세임 본사에서 시연한 몰리센 핸드는 손가락의 움직임을 모니터 안에 거의 정확하게 표현해냈다. 더 실감 나는 부분은 장갑을 착용하고 가상현실 공간에서 움직일 때 손가락에서 진동·충격까지 느낄 수 있다는 점이다. 장갑의 엄지·검지·중지에 진동을 전달하는 진동자와 손가락·손바닥에 히터를 장착해서다. 예컨대 가상공간에서 캐릭터가 뜨거운 물에 손을 넣으면, 장갑을 착용한 사람도 열감으로 인한 미세한 고통을 느낄 수 있다.

이렇게 가상공간의 움직임을 손에 전달해 몰입감을 높이는 기능은 제품 활용도를 높인다. 필더세임은 몰리센 핸드를 이용해 헬리콥터 정비교육 프로그램과 자동차 수리교육 프로그램을 개발했다. 배 대표는 “다수의 사용자가 텍스트 중심 프로그램에 비해 VR 기기를 활용하면 교육 효과가 뛰어나다고 반응한다”고 말했다.

게임 산업에도 응용할 수 있다. 서울·부산에서 영업 중인 일부 VR 방은 몰리센 핸드를 이용한 방 탈출 게임을 선보였다. 기존 리모컨 형태의 컨트롤러에 비해 착용이 간단하고 손가락을 정확히 인지하면서 동시에 생생한 느낌을 주기 때문이다.

“최고 수준 액체금속 프린팅 기술 보유”

필더세임 기술을 활용할 수 있는 또 다른 분야는 의료산업이다. 재활치료 산업에서 가장 큰 비중을 차지하는 신체는 손과 다리다. 그런데 손의 재활을 돕는 치료는 대체로 지루하거나 단순하게 느껴진다. 컵을 쌓는다거나 블록을 옮기는 수준이라서다.

몰리센 핸드를 이용하면 상황이 달라진다. 재활 환자의 손가락 움직임을 측정할 수 있어, 환자 상태를 정량적으로 추정할 수 있다. 또 평소 손가락을 잘 움직이지 못하는 사람들이 자동차를 집어 던지거나 악당을 물리치는 가상 게임·캐릭터도 구현이 가능하다. VR 콘텐트와 접목해 환자의 재활 의욕을 높일 수 있다는 뜻이다. 원격 치료도 가능해 의료비 부담을 낮출 수 있는 것도 장점이다.

자폐증과 같은 심리 치료에 응용할 수도 있다. 일부 상담·심리 치료에서 환자는 사람에게 말하지 못하는 속내를 인형에게는 털어놓는 경우가 있다. 예컨대 자폐증 어린이가 만화 캐릭터 헬로카봇을 좋아한다면, 가상공간에서 헬로카봇과 대화할 수 있는 애니메이션을 제작해 치료 효과를 높이는 방법을 생각할 수 있다.


VR 시스템 개발비, 경쟁사 절반 이하

소프트 센서에 적합하면서 동시에 착용이 편리한 장갑을 제조하기까지는 상당한 난관이 있었다. 이렇게 제조한 장갑이 액체금속 프린팅 과정에서 충분한 수율을 확보하기도 힘들었다. 배 대표는 “장갑 재질부터 소프트 센서 구조까지 몰리센 핸드 장갑만 100번 이상 수정했다”며 “인체의 자연스러운 움직임을 방해하지 않으면서 움직임을 정확하고 빠르게 측정해 저렴하게 생산하는 것이 가장 어려웠다”고 말했다.

초기 투자자의 적극적인 네트워킹도 한몫했다. 선보엔젤파트너스는 2017년 UNIST에 지사를 설립했다. 이곳에서 상주하는 직원들은 배 대표와 100여 차례 미팅했다. 최영찬 선보엔젤파트너스 대표는 “무작정 창업을 권했다기보단 배 대표와 함께 제품을 상업화할 수 있는 잠재적인 수요 기업을 만나면서 창업에 도움을 줬다”고 말했다. 창업투자사의 네트워킹은 필더세임이 경쟁력을 끌어올리는 데도 영향을 미쳤다. 선보엔젤파트너스가 제조·양산 노하우를 확보한 제조기업(현대공업·위딧)과 연결해준 덕분에 필더세임은 상용화에 성공했다.

필더세임의 다음 목표는 매출 신장이다. 기술력은 인정받았지만 아직 충분한 고객을 확보하지 못했다. 내년을 본격적인 매출 확보의 원년으로 삼는다는 계획이다. 이를 위해서 이르면 4~5년 후 기업공개(IPO)도 추진한다는 구상이다. 배 대표는 “메타버스(metaverse·가상+현실세계) 시장이 확대하면서 보다 생생하게 가상현실에 접속하고자 하는 인터페이스를 찾는 곳이 많아지고 있다”며 “이 분야를 개척하면 매출도 늘어날 것”이라고 기대했다.

울산=문희철 기자 reporter@joongang.co.kr

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