일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2020.8.21

더 이상 ’VR 멀미’는 없다
뇌 기능 활용한 세계 최초의 기초 이론

코로나19로 인해 사람과의 접촉 및 국내외 이동이 크게 제한되면서 VR(Virtual Reality)에 대한 기대가 높아지고 있다. VR 보급에 있어 최대 장벽이라고 할 수 있는 것이 ‘VR 멀미’이다. 최근 국내 한 연구자가 VR 멀미를 저감하는 이론을 제창, 그 효과를 확인했다. 향후, VR기기 및 콘텐츠 개발에 큰 진전을 가져다 줄 수 있을 것으로 보인다.

VR 이용 시 많은 사람들이 멀미나 어지러움 등의 증상을 느낀 적이 있을 것이다. VR뿐만 아니라, ’영상 멀미’로서 영상 시청 체험 전반에서 볼 수 있는 현상이지만, VR 영상의 경우는 시야각과 해상도 등 성능 측면에서 제약이 많은 HMD(헤드 마운트 디스플레이)로 시청하기도 해 특히 발생하기 쉽다고 알려져 있다. 콘텐츠 제작자의 입장에서는 영상의 오락성과 리얼리티를 높이기 위해 좀더 격렬한 움직임을 도입하고 싶지만, 이로 인해 VR 멀미가 유발될 수 있다는 딜레마를 안고 있다.

VR은 코로나19 이전에도 ‘새로운 영상 시청 체험’, ‘5G의 킬러 콘텐츠’로서 오랫동안 주목을 받아왔다. 하지만 현 시점에서는 소비자용뿐만 아니라 산업용 분야에서도 일부 선진 유저를 위한 기술에 머물러 있다. 시청 체험을 방해하거나 장시간 시청을 어렵게 하는 VR 멀미가 보급을 가로막고 있는 주요 원인 중 하나인 것에는 틀림 없다.

VR 업계도 대책을 추진해왔다. VR 멀미를 막기 위해 디스플레이와 영상의 사양(전자는 해상도 및 리프레시 레이트(화면 재생 빈도), 후자는 프레임 레이트 등)에 일정한 수준을 설정하는 사례가 많다. 이 밖에도 영상에 맞춰 소리나 진동 등 감각 정보를 제공하는 기술을 도입한 사례도 있다. 하지만 그 대부분은 경험칙적인 것으로, 어느 정도 효과가 있는지 또는 정말로 효과가 있는지 여부는 명확하게 밝혀지지 않았다.

-- 이동 속도에 동기화 --
이 VR 멀미를 저감하는 기초적인 이론을 시즈오카(静岡)대학 정보학부 정보과학과의 사카구치(板口) 조교가 이끄는 연구팀이 제창했다. 단적으로 말하자면 ‘영상에 대해 이용자가 예측하는 감각 정보를 부족함 없이 제공하는 것’이다.

사카구치 연구팀은 이륜차의 VR 시뮬레이션을 이용한 실험에서 이 이론을 실증했다. 피험자는 실물 크기의 이륜차를 모방한 시뮬레이터 좌석에 앉아 HMD를 장착한 후, 속도를 올리거나 내리면서 도로를 주행하는 영상을 시청한다. 이 때 영상에서의 이동 속도에 동기화되어 주파수가 증감하는 소리(엔진 소리) 및 진동(좌석의 진동)을 피험자에게 제공하면 이러한 감각 정보를 제공하지 않았던 경우에 비해 멀미 정도가 큰 폭으로 저감되었다.

참고로 이번 연구는 야마하발동기의 이륜차 사업부문이 시즈오카대학에 VR 멀미 대책을 상담한 것이 계기가 되었다. 이륜차 사업부문에서는 이륜차의 주행 안전성 연구에 VR 시뮬레이션을 활용하고 있다. 가상공간 상에서 다양한 주행 환경을 검증할 수 있는 시뮬레이션은 매우 유용하지만, 야마하발동기의 테스트 라이더도 VR 멀미로 힘들어한다고 한다.

-- 소리나 진동이라고 무엇이든 괜찮은 것은 아니다 --
이용자에게 감각 정보를 제공한다는 점에서 연구팀의 이론은 기존의 경험칙적인 VR 멀미 대책과 별 차이가 없는 것처럼 보인다. 하지만 크게 다른 포인트가 2가지 있다.

하나는 이용자가 예상하는 감각 정보를 높은 정밀도로 재현하지 않으면 효과를 기대할 수 없다는 것이다. VR 멀미의 원리는 완전하게 해명되지는 않았지만, 영상에 대해 이용자가 예측하는 감각 정보의 결함으로 발생한다고 판단되고 있다. 하지만 소리나 진동이라고 무엇이든 괜찮은 것은 아니다. 실증 실험에서는 영상 상의 이동 속도가 2배가 되면 소리 및 진동의 주파수도 2배로 하는 등, 피험자의 예측에 맞춘 감각 정보를 제공하고 있다. 실제 이륜차 엔진의 소리 및 진동수가 이동 속도와 반드시 비례한다고는 할 수 없지만 어디까지나 이용자의 예측에 맞추는 것이 목표이기 때문에 문제 없다고 연구팀은 말한다.

또 하나는 이용자가 예상하는 감각 정보를 모두 제공하지 않는다면 효과를 기대할 수 없다는 것이다. 실증 실험은 피험자를 대상으로 ‘소리와 진동 모두 제공하지 않는다’ ‘소리만을 제공한다’ ‘진동만을 제공한다’ ‘소리와 진동을 모두 제공한다’라는 4가지 조건으로 나누어 실시되었다. 그 결과, 소리와 진동이 모두 제공된 경우에서만 VR 멀미의 저감 효과가 있었다.

야마하발동기의 이륜차 사업 부분에서도 소리와 진동이 있을 경우에 멀미가 잘 나지 않는다라는 지식은 가지고 있었다고 한다. 하지만 이 2가지 포인트를 만족시키지 못해 VR 멀미 방지에는 성공하지 못했다.

-- VR 멀미의 원리 해명으로 이어지길 기대 --
시즈오카대학 사카구치 조교에 따르면 이 이론은 이륜차의 VR 시뮬레이션뿐만 아니라, 모든 VR 어플리케이션에 응용할 수 있다고 한다. 영상에 대해 이용자가 예측하는 감각 정보만 파악할 수 있다면 기기 및 콘텐츠 측에서 대책을 추진하기 쉽다. 사카구치 조교는 유망한 용도로서 VR을 활용한 로봇 등의 원격 조작이나 원격 커뮤니케이션 등을 예로 들었다.

VR 멀미에 관한 선행 연구는 세계적으로 다수 존재하지만, “영상 내용에 동기화된 감각 정보를 제공함으로써 VR 멀미의 저감 효과를 확인한 것은 세계 최초이다”(사카구치 조교)라고 한다. 영상 멀미에 대한 실험은 주위의 밝기나 소음 등의 시청 환경을 모두 갖추기 힘들어 추진하기 어려웠다. 하지만 최근 들어 저렴한 HMD를 많은 회사들이 발매해 다수의 피험자가 같은 환경 속에서 영상을 시청할 수 있게 되면서 실험이 수월해졌다. 사카구치 연구팀의 실험에서는 미국 페이스북 산하인 Oculus의 HMD ’Oculus Rift’(일반 소비자용 제품은 399달러)를 사용했다.

사카구치 조교는 인지 신경 심리학을 전문으로 하는 연구자이다. 뇌의 인지 기능을 해명하는 방법으로서 VR에 착안한 그는 이번 연구 성과가 VR 멀미 저감을 위한 방법 확립뿐만 아니라, VR 멀미와 영상 멀미의 원리 해명으로도 이어질 것으로 기대하고 있다.

 -- 끝 --

Copyright © 2020 [Nikkei XTECH] / Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved