과학 포털 iKAOS

4 Contents

[ETRI 기술적 대화] "나의 연구는 나의 별"

ETRI XR원전실감가시화연구실의 이호진 선임 연구원은 원자력 산업뿐만 아니라 문화 기술 영역까지 XR(확장 현실) 기술을 확장하고 있습니다. 연구의 핵심은 가상현실과 증강현실을 아우르는 XR 핵심 기술을 공공 서비스와 문화 콘텐츠 등 다양한 애플리케이션에 적용하는 것입니다. 특히 최근에는 K-팝의 글로벌 인기에 힘입어 댄스 교육에 AI와 XR을 접목한 혁신적인 과제를 총괄하며 기술의 실용적 가치를 높이는 데 주력하고 있습니다. 현재 진행 중인 K-댄스 과제는 스마트폰 하나만으로 누구나 손쉽게 K-팝 안무를 배울 수 있는 환경을 구축하는 것을 목표로 합니다. 영상 속 여러 명의 댄서로부터 정교한 포즈 데이터를 추출하고, 이를 3D 아바타로 즉시 변환하여 개인화된 모바일 기기로 피드백을 제공합니다. 이는 단순한 영상 시청을 넘어 학습자가 자신의 동작이 얼마나 정확한지 직관적으로 확인할 수 있게 함으로써 교육적 효과를 극대화하는 미래형 콘텐츠 기술이라 할 수 있습니다. 댄스 연구는 신체의 움직임을 다루는 매우 직관적인 영역입니다. 사람이 소리나 외부 자극에 몸으로 즉각 반응하듯, XR 기술 또한 이러한 신체 정보를 3차원으로 디지털화하여 표현하는 데 집중합니다. 이러한 기술적 토대는 댄스 교육뿐만 아니라 운동 자세 교정이나 산업 현장에서의 낙상 사고 감지 등 안전 관리 분야에서도 폭넓게 활용될 수 있습니다. 결국 신체 동작의 정밀한 가시화는 XR 기술이 추구하는 인간 중심의 인터페이스 확장을 상징합니다. 기술의 완성도를 높이기 위해 연구진은 유명 댄스 스튜디오와 협력하여 실제 학습 과정에 참여하는 실증 과정을 거쳤습니다. 20대부터 60대까지 다양한 연령층의 연구원들이 직접 안무를 배우며, 기술자와 비기술자가 모여 교육 시스템의 세부 사항을 논의했습니다. 상체와 하체의 움직임을 어떻게 구분할지, 미세한 손동작은 어떻게 구현할지 등 현장의 생생한 목소리를 연구에 녹여내며 기술 중심이 아닌 사용자 중심의 실감형 콘텐츠를 실천해 나가고 있습니다. 이호진 연구원은 스스로를 '멀티모달 AI 감각 전문가'로 정의하며, 인간의 감각 정보를 AI와 접목하는 연구에 매진하고 있습니다. 어린 시절 천문학자를 꿈꿨던 소년은 이제 컴퓨터 공학자로서 자신만의 새로운 연구 분야라는 '별'을 찾아 탐구하고 있습니다. 한국 IT 기술의 중추인 ETRI에서 다양한 동료들과 협력하며 독자적인 영역을 개척하는 과정은 그에게 연구를 넘어선 삶의 일부이자, 미래 기술의 허브로서 새로운 가치를 창조하는 여정입니다.

한국전자통신연구원ETRI 기술적 대화

융합
공학·기술

현실과 가상의 경계를 허물 XR 기술의 등장 콘텐츠융합연구실 정성욱 책임연구원

XR 환경에서 핵심은 사용자와 가상 공간의 완벽한 상호작용입니다. 이를 위해 가장 먼저 선행되어야 할 과정은 기기를 통해 위치를 정밀하게 추정하는 것입니다. 기기의 위치를 정확히 파악하면 가상 객체와 사용자 사이의 상대적 거리를 계산할 수 있어, 사용자가 움직이더라도 가상 객체는 실제 그 자리에 고정된 것처럼 느껴집니다. 이러한 '복합 공간 사용자 위치 추정 기술'은 가상 세계의 현실감을 결정짓는 중요한 토대가 됩니다. 단순히 보는 것을 넘어 가상 객체와 상호작용하기 위해서는 사용자의 행동을 인식하는 기술이 필요합니다. 예를 들어 가상의 여우를 쓰다듬는 동작을 구현하려면 사용자의 관절 정보를 추출하는 '다인칭 사용자 3차원 정밀 동작 분석 기술'이 활용됩니다. 여기에 여러 사람이 동시에 같은 가상 객체를 관찰하고 경험할 수 있도록 돕는 플랫폼 기술이 결합되어야 합니다. 이러한 복합적인 기술들은 사용자가 가상 세계에 몰입할 수 있도록 돕는 핵심적인 요소입니다. 고성능 PC가 아닌 모바일 기기에서 XR 콘텐츠를 구동하기 위해서는 최적화 과정이 필수적입니다. 연구진은 안드로이드나 iOS 등 다양한 운영 체제에 적용할 수 있도록 딥러닝 추론 네트워크를 경량화하고 알고리즘을 최적화했습니다. 리소스가 한정된 스마트폰이나 HMD에서도 끊김 없이 몰입형 XR 시스템이 작동하게 만든 것입니다. 이를 통해 사용자들은 장소의 제약 없이 자신의 모바일 기기만으로도 수준 높은 증강 현실 콘텐츠를 원활하게 체험할 수 있게 되었습니다. 이미 XR 기술은 우리 생활 곳곳에 깊숙이 자리 잡고 있습니다. 고등학생들은 스마트 패드를 활용한 디지털 교육을 받고 있으며, 국방 분야에서는 HMD를 착용하고 실전과 같은 훈련을 진행합니다. 실질적인 사업화 성과도 뚜렷합니다. 서울 노원 기차마을의 스키장 디오라마 증강현실이나 국립중앙도서관 실감 서재의 '자산어보' 콘텐츠가 대표적인 사례입니다. 이처럼 XR은 먼 미래의 이야기가 아니라, 교육, 의료, 문화를 아우르며 현재 우리 곁에서 실시간으로 서비스되고 있습니다. 기술 개발의 여정은 세계 최고라는 목표를 향한 끊임없는 도전이었습니다. 초기 PC 환경에서 돌아가던 알고리즘을 스마트폰이라는 한정된 자원 안으로 성공적으로 옮겨냈을 때의 감동은 연구진에게 큰 자부심을 안겨주었습니다. 이제 XR 기술은 응용 단계를 넘어 더 높은 차원의 연결을 꿈꾸고 있습니다. 향후에는 원격지에 있는 사용자가 로컬 공간에 참여하여 실제로 보고 만지며 협업할 수 있는 기술을 개발하여, 시공간의 제약을 완전히 허무는 실감형 소통을 실현할 계획입니다.

한국전자통신연구원ETRI 테크놀로지 리포트

융합
공학·기술

[What if..🧑 🔬❓] 만약 사라지는 근육을 지킬 수 있다면?

나이가 들면서 근육량과 근력이 급격히 감소하는 근감소증은 단순히 신체 능력이 떨어지는 현상을 넘어 심혈관 질환, 당뇨병, 골다공증과 같은 각종 만성 질환의 위험을 높이는 원인이 됩니다. 세계보건기구(WHO)에서는 2017년에 이미 근감소증을 정식 질병으로 분류하며 노화의 자연스러운 과정이 아닌 적극적인 관리가 필요한 영역임을 명시했습니다. 따라서 노년기의 삶의 질을 지키기 위해서는 꾸준한 운동과 체계적인 영양 관리가 무엇보다 중요하며, 이를 지원할 수 있는 첨단 기술과 사회적 시스템 마련이 절실한 시점입니다. 한국생산기술연구원에서 개발한 XR 기반 운동 솔루션은 고도의 기술력을 바탕으로 고령자의 신체 주요 관절을 실시간으로 추적합니다. 웹 카메라를 통해 수집된 위치와 각도 정보는 정밀한 스켈레톤 모델로 변환되어, 사용자가 운동하는 동안 발생할 수 있는 잘못된 자세나 위험 요소를 즉각적으로 감지합니다. 특히 3m 이상의 먼 거리에서도 90% 이상의 높은 정확도로 동작을 식별할 수 있어, 가정이나 시설 내에서 사용자가 넓은 반경으로 움직이더라도 안전하고 세밀한 운동 분석이 가능하다는 점이 이 시스템의 가장 큰 기술적 특징입니다. 이 기술은 휠체어 기반 에르고미터 시스템과 결합하여 신체적 제약이 있는 분들도 실제 마라톤 코스를 달리는 것과 같은 생동감 넘치는 경험을 할 수 있게 해줍니다. 또한 바닥에 투사된 프로젝션 영상을 활용한 게임형 콘텐츠는 가족이나 친구와 함께 참여할 수 있어, 고령층의 사회적 유대감을 형성하고 심리적 즐거움을 얻는 데에도 긍정적인 영향을 미칩니다. 이러한 혁신적인 재활 기술의 보급은 고령화 사회에서 의료 서비스의 효율성을 극대화하고, 어르신들이 스스로 건강을 관리하며 독립적인 삶을 유지할 수 있는 든든한 밑거름이 될 것입니다.

한국생산기술연구원🔬What if Technology

생명과학
융합
공학·기술

[생기원 R&D] 사람대신 바닷 속 위험물을 제거하는 수중해양로봇 개발

로봇 기술은 과거 단순한 이동과 운반 수준을 넘어 현재는 위험한 현장의 수리나 탐색 등 다양한 분야에서 활약하고 있습니다. 특히 바다라는 극한 환경에서는 사람이 직접 들어가기 어렵기 때문에 원격 제어가 가능한 수중 로봇인 ROV의 역할이 매우 중요합니다. 수중 구조물 설치와 해저 자원 탐사 등 해양 산업의 핵심 작업을 수행하기 위해 해양 로봇 기술은 날이 갈수록 정교해지고 있으며, 이는 인류의 해양 영역을 확장하는 토대가 되고 있습니다. 지능형 해양 로봇 개발을 위해 두 연구소의 전문가들이 힘을 합쳤습니다. 각 연구팀은 자신들이 가진 강점인 수중 플랫폼 기술과 3차원 인식 및 판단 지능 알고리즘을 결합하여 시너지를 창출했습니다. 서로 다른 위치에서 수행하던 연구들이 하나로 모이면서 수중 로봇의 완성도는 더욱 높아졌습니다. 각자의 전문 영역에서 쌓아온 노하우가 유기적으로 융합되면서, 거칠고 복잡한 수중 환경 속에서도 정밀한 작업을 수행할 수 있는 지능형 로봇이 탄탄하게 탄생하게 되었습니다. 수중 환경에서의 가장 큰 난관은 조종자가 로봇을 조작할 때 현장감을 제대로 느끼기 어렵다는 점입니다. 탁한 시야와 복잡한 물리적 제약으로 인해 원격 조종자는 물속 상황을 명확히 파악하기 힘들고, 이는 정밀한 작업 수행을 방해하는 요소가 됩니다. 양팔 로봇을 활용한 고난도 작업을 수행하기 위해서는 조종자가 마치 현장에 있는 것처럼 느끼게 해주는 기술적 보완이 시급했습니다. 이를 해결하기 위해 연구진은 조작 편의성을 극대화하고 환경 이해도를 높이는 데 주안점을 두었습니다. 연구팀은 가상현실과 증강현실을 아우르는 확장 현실 기술인 XR을 도입하여 혁신적인 제어 시스템을 구축했습니다. 이 기술을 통해 조종자는 헤드셋을 착용하고 실제 다이버가 된 것처럼 몰입하여 로봇의 팔을 직관적으로 움직일 수 있습니다. 사용자의 의도가 로봇에게 실시간으로 전달되면서 과거에는 불가능해 보였던 정교한 수중 작업들이 가능해졌습니다. 로봇이 조종자의 움직임을 그대로 복사하듯 따라 함으로써 작업 효율은 획기적으로 상승했으며, 누구나 쉽게 다룰 수 있는 제어 환경을 마련했습니다. 현재 개발된 지능형 해양 로봇은 실증을 마치고 양산화를 위한 기술 이전을 준비 중입니다. 연구진은 기술적 완성도를 높여 로봇 조종의 진입 장벽을 낮추고자 노력하고 있습니다. 사람의 의도를 오차 없이 수행하는 신체 조건과 판단 지능이 결합한다면 수중 작업의 미래는 더욱 밝아질 것입니다. 광안대교 점검 같은 실제 현장에서 활약할 이 로봇들은 인간과 기계가 조화롭게 협력하는 시대를 열어줄 것이며, 인류가 더 넓은 세상을 안전하게 탐구하는 미래의 밑거름이 될 것입니다.

한국생산기술연구원

융합
공학·기술