멀미도 없는 메타버스 ‘찐’ 세계… 햅틱슈트·센서가 온감각 살려

생산기술硏 권오흥 박사팀
혼합현실 체험플랫폼 개발
트레드밀 통해 공간 무한확장
현실 같은 가상세계 만들어내
훈련용 시뮬레이터들도 등장
소방·플랜트 체험교육에 활용
안전·보안문제 효과적 해결

체험자가 생산기술연구원이 개발한 혼합현실용 햅틱슈트를 입고 와이어 장비를 연결해 전방향 이동 가능한 트레드밀 위를 걷고 있다. 생산기술연구원 제공

한국에너지기술연구원이 '엔지니어링 전문 교육용 가상현실 스마트 솔루션'을 개발, 실제 이산화탄소 포집공정 플랜트(왼쪽)를 가상현실에서 구현해 일반인과 학생들이 체험할 수 있다. 에너지기술연구원 제공

2018년 스티븐 스필버그 감독이 만든 SF영화 '레디 플레이어 원'. 영화 속 주인공은 먹고 자는 것을 빼고 가상세계 '오아시스'에서 현실세계보다 더 현실감 있게 생활한다. 코로나19 장기화로 비대면 언택트가 일상화되면서 영상이나 사진을 통해 대리만족하는 이들이 늘고 있다.

가까운 미래에는 영화처럼 집안에서 해외 곳곳을 여행하고 체험하는 메타버스(metaverse·현실과 가상이 혼합된 세계) 시대가 열릴 전망이다.

10일 국가과학기술연구회에 따르면 출연연구기관은 '메타버스 시대'를 앞당기기 위해 다양한 연구 개발을 진행중이다.

■가상세계의 감각까지 그대로

한국생산기술연구원 휴먼융합연구부문 권오흥 박사팀은 '혼합현실 체험 플랫폼'을 개발했다. 이 체험 플랫폼은 가상공간 속에서도 현실 속 움직임 그대로 행동하면서 다양한 실감 콘텐츠를 즐길 수 있다.

혼합현실 장비를 착용해 컵을 깨뜨리면 가상의 촉감이 생생하게 손에 전달된다. 또한 두 발로 걸어 외나무다리를 통과할 수 있다.

이 혼합현실 장비는 크게 터치센서, 햅틱슈트, 트레드밀, 와이어와 관련된 4가지 핵심 요소기술들로 구성돼 있다.

터치센서는 물체와 접촉했을 때의 위치와 압력 정보를 약 90%의 정확도로 동시 측정한다. 햅틱슈트는 가상환경 내의 아바타와 사물 간 접촉을 인지해 가상의 감각을 몸에 전달해준다. 또한 트레드밀 기반의 전 방향 이동 기술은 초당 1m의 속도로 앞을 향해 걸어가면서 사용자의 회전동작에 따라 수평이동까지 가능해 걸어갈 수 있는 가상공간을 무한대로 확장시켜준다.

연구진은 기존 VR기기가 놀이기구 타듯 수동적 체험으로 멀미가 심했지만, 이 플랫폼은 체험자가 가상환경에서 원하는 대로 직접 움직여 멀미를 하지 않는다고 설명했다.

권오흥 박사는 "체험 플랫폼 크기를 줄이고 제작비용을 낮춰 2~3년 내에 상용화될 수 있도록 할 계획"이라고 말했다.

■소방 훈련도 '가상현실'로 실감나게

한국전자통신연구원 양웅연 박사팀은 가상현실에서 실제 소방 도구로 훈련할 수 있는 실감형 소방훈련 시뮬레이터를 개발했다.

이 시뮬레이터는 가변형 모션 체험 플랫폼 기술로 가상 공간에서도 경사를 오르내리고 상하로 움직일 수 있다. 장착용 케이블이 있어 헤드 마운티드 디스플레이(HMD) 착용 상태에서 안전사고 우려 없이 상황에 몰입해 다양한 행동이 가능하다. 실감 인터페이스 기술을 기반으로 소방호스 관창의 실제 사용감 또한 체험해볼 수 있다.

양웅연 박사는 "테스트베드를 조기 구축해 현장 실증을 추진하고 동시에 해외시장 진출도 노력하겠다"고 말했다.

또한, 한국에너지기술연구원 플랫폼연구실 박정호 박사팀은 실제 플랜트를 경험하는 것과 같은 '엔지니어링 전문 교육용 가상현실 스마트 솔루션'을 개발했다. 이 솔루션은 실제 서울의 플랜트 특성화 고등학교에 도입돼 효과적인 플랜드 교육을 실시하고 있다.

플랜트 현장은 안전이나 보안문제로 일반인과 학생들이 접근하기 쉽지 않다. 또한 코로나19로 인한 비대면 상황이 지속되면서 플랜트 현장에 접근하기가 더 어렵게 됐다.

이 솔루션을 통해 체험자가 각종 장치 및 계기에 대한 이해와 체험이 가능하고 공정의 정상운전과 비상상황 등 다양한 운전을 체험할 수 있다.

[e-mail] 김만기 기자