【브레이크뉴스 대구】이성현 기자=DGIST가 가상공간에서 사용자의 움직임을 정밀하게 인식하고 촉감까지 전달할 수 있는 차세대 확장현실(XR) 기술 개발에 본격 착수한다.

▲ XR 웨어러블 인터페이스 연구과제를 수탁한 DGIST 이상훈 교수(맨 왼쪽)와 연구팀  © DGIST

DGIST는 로봇및기계전자공학과 이상훈 교수 연구팀이 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)이 지원하는 ‘실감콘텐츠 핵심기술개발(R&D)’ 신규 과제에 선정됐다고 밝혔다.

이번 연구는 ‘XR 환경 대상 양방향 웨어러블 감각·동작 인터페이스 기술 개발’을 목표로 추진되며, 올해 4월부터 4년간 총 90억 원 규모의 사업비가 투입된다.

연구 과제는 사용자의 미세한 움직임을 실시간으로 인식하는 고성능 동작 인지 인공지능(AI) 알고리즘 개발과 이를 XR 환경에 연동하는 웨어러블 인터페이스 기술 개발로 구성된다.

이상훈 교수 연구팀은 세부 과제인 ‘XR 디바이스와 호환되는 동작 인지 및 인터랙션 인터페이스 장치 기술 개발’을 맡아 연구를 주도한다. 이를 위해 KAIST, 휴고다이나믹스, 메디씽큐, 순천향대학교 산학협력단 등과 컨소시엄을 구성했으며, 약 45억 원 규모의 연구개발비를 지원받는다.

현재 상용화된 대부분의 XR 기기는 카메라 기반 손동작 인식 기술을 사용하고 있다. 그러나 손이 가려지거나 조명 환경이 좋지 않은 경우 인식 정확도가 떨어지고, 사용자가 가상공간과 상호작용할 때 실제 촉감을 전달하는 기능도 제한적이라는 한계가 있다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 스마트워치처럼 손목에 착용할 수 있는 웨어러블 장치를 개발할 계획이다.

이 장치는 고해상도 근전도(EMG) 센서를 활용해 손가락과 손목의 미세한 움직임을 인식하고, 전기 자극과 진동 기반 햅틱 기술을 통해 사용자에게 촉각 피드백을 제공하는 방식으로 설계된다.

이를 통해 사용자는 가상공간 속 물체를 만지거나 조작할 때 보다 현실감 있는 상호작용을 경험할 수 있을 것으로 기대된다.

연구진은 해당 기술이 XR 콘텐츠와 메타버스 분야를 넘어 의료와 산업 현장에서도 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 보고 있다.

재활 치료 과정에서 환자의 움직임을 정밀하게 분석하는 모니터링 시스템은 물론, 스마트팩토리 내 정밀 조립 작업과 위험 환경에서의 비접촉 장비 제어 등 다양한 응용 분야가 가능하다는 설명이다.

이상훈 교수는 “이번 연구를 통해 기존 XR 입력 기술의 제약을 극복하고 사용자의 의도를 정확하게 파악하면서 촉각까지 전달할 수 있는 양방향 인터페이스를 구현할 것”이라며 “국내 XR 핵심 기술 경쟁력 강화는 물론 의료·산업 분야로의 기술 확산에도 기여하겠다”고 말했다.

<구글 번역으로 번역한 영문 기사의 전문 입니다. 번역에 오류가 있을 수 있음을 밝힙니다.>

DGIST Embarks on Developing Next-Generation XR Technology Capable of Delivering Tactile Sensations

DGIST is embarking on the full-scale development of next-generation Extended Reality (XR) technology capable of precisely recognizing user movements in virtual spaces and delivering tactile sensations.

DGIST announced that a research team led by Professor Sang-Hoon Lee of the Department of Robotics and Electronics Engineering has been selected for a new project under the "Realistic Content Core Technology Development (R&D)" initiative, supported by the Ministry of Science and ICT and the Institute for Information and Communication Technology Planning and Evaluation (IITP).

This research will be pursued with the goal of "developing bidirectional wearable sensory and motion interface technology for XR environments," with a total project budget of 9 billion KRW to be invested over four years starting in April of this year.

The research project consists of developing a high-performance motion recognition AI algorithm that recognizes subtle user movements in real time, and developing wearable interface technology that links this algorithm to the XR environment.

Professor Sang-Hoon Lee's research team will lead the research under the specific sub-project titled "Development of Motion Recognition and Interaction Interface Device Technology Compatible with XR Devices." To this end, the team has formed a consortium with KAIST, Hugo Dynamics, MediThinQ, and the Soonchunhyang University Industry-Academic Cooperation Foundation, and is receiving approximately 4.5 billion KRW in R&D funding.

Most commercially available XR devices currently utilize camera-based hand gesture recognition technology. However, there are limitations: recognition accuracy drops when the hand is obscured or lighting conditions are poor, and the ability to convey actual tactile sensations when users interact with virtual spaces is also restricted.

To address these issues, the research team plans to develop a wearable device that can be worn on the wrist, similar to a smartwatch.

This device is designed to recognize minute movements of the fingers and wrist using high-resolution electromyography (EMG) sensors, and to provide tactile feedback to the user through electrical stimulation and vibration-based haptic technology.

Through this, users are expected to experience more realistic interactions when touching or manipulating objects within virtual spaces.

The research team anticipates that this technology can be widely utilized not only in XR content and the metaverse but also in medical and industrial settings. It was explained that various applications are possible, including monitoring systems that precisely analyze patient movements during rehabilitation, as well as precision assembly work in smart factories and non-contact equipment control in hazardous environments.

Professor Lee Sang-hoon stated, “Through this research, we will overcome the limitations of existing XR input technology and implement a bidirectional interface capable of accurately grasping user intent and even transmitting tactile sensations,” adding, “We will contribute to strengthening the competitiveness of core domestic XR technologies as well as expanding the technology into the medical and industrial sectors.”