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Start Up Innovation / Science
만지는 VR, 반력으로 촉각 재현
익시(Exiii), 자동차 설계에 햅틱 기술 이용
 

가상현실(VR)이 새로운 진화 국면에 들어서고 있다. 스타트업기업 익시(Exiii, 도쿄)가 2월 말에 발매한 웨어러블 단말기는 VR에 촉각을 구현했다. 단말기에 내장된 모터가 손의 움직임을 반력을 이용해 가상 세계에서 촉각을 재현한 것이다. 닛산자동차는 디자인 설계의 효율화를 위해 도입을 결정했다.

익시가 발매한 단말기 ‘엑소스(EXOS)’는 VR에 사물을 만졌을 때의 감각을 힘과 진동으로 비슷하게 재현하는 첨단기술 ‘햅틱(Haptic)’을 조합했다. 야마우라(山浦) CEO는 “시작품이 정말로 사용하기에 편한지에 대해 3D데이터만으로는 불확실한 부분을 촉각을 통해 확인하는데 활용된다”라고 설명한다.

단말기는 2종류로, 손목용의 ‘리스트(Wrist)’는 가상 공간 안의 물체에 대한 대략적인 거리감을 파악하는데 사용된다. 손가락용의 ‘그리퍼(Gripper)’는 손의 미세한 움직임을 검증하기 위한 것이다. 하지만 이 두 개를 동시에 사용하는 것은 불가능하다.

기자가 ‘리스트’를 직접 사용해보았다. 오른손 엄지손가락을 제외한 4개 손가락을 단말기 상부에 삽입, 팔뚝 부분과 연결해 고정했다. 고정 강도는 손잡이 나사를 돌려 조절할 수 있다. 움직임에 불편함은 없었지만 팔을 들어보니 조금 무거웠다.

왼손으로 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 장착하자, VR공간 속에 자신의 오른 손이 나타났다. 여기까지는 일반 VR과 별반 다르지 않았다. 본격적으로 차량 내부 데모 영상이 비춰졌다. 화면의 전방에는 핸들, 옆에는 변속 레버, 뒤를 돌아보니 뒷좌석이 보였다. 면밀하게 차량 내부 공간이 재현되어 있었다. 핸들에 손을 대어보니 손바닥에 반력으로 전해지는 감각이 있었다. 단말기에 내장된 모터가 손의 움직임과 반대 방향으로 돌림힘(Torque)을 작동시킨 것이다.

엑소스는 VR 공간의 데이터와 단말기의 위치 좌표를 컴퓨터에 집약. 물체의 부드러운 부분 및 단단한 부분 등, 만지는 부분에 따라 발생되는 돌림힘이 치밀하게 계산되어 있다. 하지만 매우 강하게 눌렀더니 손이 핸들을 통과해버렸다. 최대 500ml 생수병을 들어올리는 정도의 힘까지 적용된다고 한다.

-- 거의 현실과 동일 --
다음에는 손가락용 ‘그리퍼’를 장착해보았다. 가상 공간에 보이는 것은 수 개의 정육면체. 집어서 들어올리거나 전방에 던지는 등도 가능했다. 느낌 상 현실과 거의 같았다. 단말기의 도입 가격은 기업별로 다르지만 1대 당 수십만엔 정도이다.

엑소스의 VR 시스템은 대만의 HTC(宏達國際電子)의 제품을 사용하고 있다. 포지션 트랙커(Position Tracker)라고 불리는 위치 검출 장치를 탐재해 현실의 웨어러블 단말기가 VR 공간 안 어느 위치에 있는지를 나타낸다.

닛산자동차는 손목용 ‘리스트’를 도입했다. 시작차의 설계에는 통상적으로 목업이라고 하는 점토재로 만든 실물 크기의 모형이 이용. 이 모형 제작에는 수 천만 엔이 소요된다. 촉각을 느낄 수 있는 VR의 도입으로 목업을 반복해 제작하는 것을 줄일 수 있어 비용 절감으로 이어진다.

야마우라 CEO는 비용 절감만이 아닌 “모형별로 그 정밀도가 현격하게 향상된다’라고 강조한다. 디자이너들이 설계한 3D 데이터를 보는 것만이 아닌, 실제로 운전석에서 조작하는 느낌으로 패널이나 백미러, 조수석과의 거리 등을 확인할 수 있다. ‘왠지 운전이 피곤하다’ ‘자세가 부자연스럽다’ 등 세세한 과제들을 설계의 초기 단계 때에 알 수 있게 된다.

-- 공장의 연수에도 --
익시의 엑소스는 자동차 이외의 분야에도 응용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. NEC는 익시로부터 ‘그리퍼’를 조달해 공장의 라인 작업 등의 연수에 이용할 수 있는 시스템을 개발, 발매했다. 와이파이 라우터의 포장 작업 등에 도입해 작업자의 숙련 속도를 향상시킬 수 있을 것으로 전망하고 있다. 공장 라인을 설계하는 관리자들에게는 공정 개수 및 시간 검증에 도움이 된다.

익시는 의수 제조 기업이었다. VR 비즈니스가 인기를 얻으면서 익시는 자사의 인체에 관한 노하우를 활용할 수 있을 것으로 판단, 2016년 말에 웨어러블 단말기 개발을 시작했다. 개발 초기 VR에 감각을 구현한 제품은 드물었다. 익시는 피부 표면을 자극하는 것만이 아닌 되돌아오는 반력을 통해 근육의 긴장감을 조성해 실제로 만지고 있다는 느낌을 갖도록 했다. 지금도 피부 표면을 압박하거나 진동을 이용한 기술이 주류이다.

부동산에도 응용이 가능할 것으로 보여진다. 방 전체 의 분위기는 VR로 보면 알 수 있지만, 부엌 등의 기능성 등을 세세하게 확인하는 것이 가능할 것이다. 또한 산업기계의 조작 패널 및 비행기의 조종석 등 활용 범위가 확대될 수 있다.

해외 기업을 포함해 VR에 촉각을 구현하려는 기술 개발은 벤처기업들을 중심으로 증가할 전망이다. VR의 용도는 게임 등 오락에서 제품 설계, 연수 등으로 확대되고 있다. 익시는 해부학적 지식을 강점으로 촉각 기술의 보급을 목표로 하고 있다.

 -- 끝 --