기술 트렌드

DigiSensus: 기계, 사람과 교감하다

60호 (2010년 7월 Issue 1)

효율성, 정확성에서 재미와 만족감으로 변화
지금까지 기술은 정확성, 속도, 그리고 효율성을 향상시켜 왔다. 하지만 이제는 패러다임이 바뀌고 있다. 감성과 교감, 소통이 바로 그것이다. 디지센서스(DigiSensus, Digital Consensus)가 이 같은 패러다임의 변화를 극명하게 보여주는 조어다. 센서를 통한 일방적인 데이터의 전달이나 지시가 인터랙션으로 바뀌고 있으며, 단순히 데이터를 주고 받는 것에서 교감을 나누는 방향으로 발전해 나가고 있는 것이다.
 
이제 제품의 가치는 기술적인 우월성보단 사용자에 대한 배려, 사용자와의 교감에 의해 평가된다. 이는 특히 항상 사용자의 손이 닿는 곳, 바로 옆에 위치한 모바일 단말기에서 극명하게 드러난다. 이 같은 모바일 단말기에서 사람과 기계가 교감하고 감각을 공유하기 위한 기반으로 자리잡고 있는 것이 바로 센서다. 요즘 등장하고 있는 모바일 단말기는 다양한 센서의 집합체다. 마이크, 카메라 등은 기본이고 가속도 센서, 중력 센서, 지자기 센서, 조도 센서, GPS와 같은 위치 센서는 물론 터치 센서와 자이로 센서까지 집약되고 있는 센서의 집합체라고 해도 과언이 아니다. 이런 센서가 모바일 단말기에 집약되는 건 센서를 통해 사용자를 인식할 뿐 아니라 사용자의 각종 행동이나 감정 상태까지 파악하는 방향으로 발전해 나갈 수 있기 때문이다. 이처럼 센서의 발전과 대중화는 기계와 사람이 감각을 공유하고 교감하기 위한 기반이 되며, 기계와 사람이 감각을 공유함으로써 감성을 강조하는 디지센서스라는 새로운 트렌드의 등장을 예고한다.
 
사람과 교감하기 시작한 센서
단순히 외부의 자극을 사용자에게 일방적으로 전달하는 데 주력해 온 센서가 이제는 사용자와 교감하기 시작했다. 자극에 대한 인식과 반응을 넘어 기계의 감각을 인간과 공유하고 교감하는 게 바로 디지센서스를 이끄는 힘이다.
 
센서와의 교감은 인터페이스, 사용자 인식/인지, 사용자의 주변 환경 인지 등 여러 부분에서 혁신을 이끌면서 인간과 주변 환경, 인간과 기계, 인간과 인간 사이의 상호작용을 강화시켜주는 역할을 한다.
 
지금까지는 하나 혹은 몇 개의 센서가 독립적으로 각각의 정보를 제공하는 게 일반적이었다. 하지만 앞으로는 인간 주위의 수많은 센서가 유기적으로 네트워크를 구성해 서로 통신하면서 인간의 신체, 주위 환경 정보를 취합하게 되며, 이 같은 정보에 기반해 인간의 건강과 감정 상태를 인식하고 이에 맞춰 주위 환경을 구성해준다. 이는 지금까지의 단순한 인터랙션이 아닌 스마트폰과 사용자 간의 일치감, 혹은 교감을 이뤄나가는 걸 의미한다.
 
디지센서스는 기술 발전의 패러다임이 감성과 교감, 소통으로 가치 기준이 이동하기에 더욱 중요해진다. 이제는 정량적인 측정 데이터의 정확도가 아니라 센서를 사용해 사용자가 편안함을 느끼고, 감성적으로 반응할 수 있는가가 중요하다. 인간은 지금까지 느낄 수 없었던 새로운 감각을 경험하고, 센서들의 유기적인 조합, 혹은 정보를 인식하는 새로운 센서의 출현으로 감각의 새로운 지평을 연다. RFID를 통해 정보를 직접 느끼고 볼 수 있음은 물론, 인간에 가깝게 접근한 센서들의 유기적인 네트워크의 도움으로 새로운 감각, 공감각을 느낀다. 이를 이용해 기계와 인간, 인간과 인간이 더 긴밀하게 소통할 수 있는 기반을 마련할 수 있다.
 
사용자 주변으로 다가오는 센서
디지센서스의 영향으로 센서는 점점 인간 주위로 다가온다(그림1). 인간의 몸에 직접 닿거나 바로 주변에서 인간과 주위 환경을 인식하고 감시한다. 웨어러블 센서(Wearable Sensor)가 대표적인 예다. 사용자의 신체적인 변화를 감지하고 알려주는 센서부터 사용자의 주위 환경을 감지하는 센서, 사용자의 감정 상태까지 고려하는 센서로 진화한다.
 
이전에도 센서를 이용해 인간과 주변 환경에 대한 모니터링을 하고 이를 바탕으로 주변 환경을 제어하는 기술은 존재했다. 조도 센서를 통한 조명과 디스플레이의 밝기 조절, 온도 센서와 화학 센서를 통한 에어컨이나 보일러, 공기청정기의 동작, 주변의 습도를 인식해 동작하는 가습기 센서는 이미 주변에서 많은 일을 하고 있다. 하지만 센서의 위치는 지금까지 장비 자체 혹은 벽면에 붙어 있었다.
 
이런 센서의 위치가 변경된다. 스마트폰에 장착된 수많은 센서가 바로 그 예다. 조도 센서부터 중력 센서, 가속도 센서, 위치 센서 등이 장착된 스마트폰은 사용자의 위치에서 모든 자극을 받아들인다. 향후에는 리모컨, 시계, 옷 등 인간 신체에 가까이 혹은 붙어 있는 장비들에도 인간의 신체 정보와 주변 환경 정보를 인식할 수 있는 다양한 센서가 적용된다. 이제 센서들은 보다 인간적인 관점에서 인간의 눈높이에서 사물을 보고 듣고 느낀다. 다시 말해 에어컨이나 가습기, 보일러, 조명 등에 적용된 센서는 장비 자체나 벽에서 떨어져 나와 리모컨이나 스마트폰, 태블릿 속으로 들어간다는 걸 의미한다. 센싱의 주체가 제어해야 할 장비나 장비 주변이 아니라 바로 사용자나 사용자 주변이라는 게 중요하다. 이런 이유로 디지센서스에서 가장 중요한 건 바로 인간에 대한 이해다. 단순히 인식하는 데 그치지 않고 인간을 중심으로 한 여러 개의 센서를 통해 수집한 정보를 어떻게 활용할지에 초점을 맞춰야 한다.
기능성에 재미라는 요소를 추가
사용자 주변을 맴도는 무수한 센서는 제각각 움직이는 것이 아니라 네트워크를 통해 유기적으로 연결된다. 이미 스마트폰에 적용된 센서들은 이 같은 움직임을 반영하고 있다. 스포츠 등의 분야에서도 블루투스를 기반으로 한 센서의 네트워킹이 시도되고 있다. 이 같이 개개인에게 분산된 센서를 통해 더욱 정밀한 데이터를 습득할 수 있다.

지금까지 생체 정보를 인식하는 센서는 프로스포츠 선수의 트레이닝이나 위급한 환자 등 특정 용도에 한정됐었다. 센싱하는 정보도 사용자의 맥박이나 체온, 호흡, 혈당 등에 불과했으나 점차 간단한 조깅이나 사이클링, 등산 등 일반 사용자를 대상으로 확장되고 있다.
 
이미 선풍적인 인기를 모은 바 있는 애플과 나이키의 합작품, 나이키+는 사용자의 운동 데이터를 음성으로 피드백하고 온라인을 통해 공유· 비교할 수 있다. 심지어 다른 사용자와 가상 레이스를 벌일 수도 있다. 아디다스의 마이코치(miCoach) 또한 마찬가지다.
 
좀 더 다양한 기능을 제공하는 센서도 있다. 스마트폰 사용자를 대상으로 서서히 인기를 모으고 있는 런(Run). GPS 소프트웨어는 블루투스로 연결되는 GPS, 심박계 등을 통해 사용자의 신체 데이터와 이동 궤적을 추적하며 운동량과 현재 위치, 가야할 방향 등을 실시간으로 가르쳐준다. 디지센서스의 장점은 측정한 데이터를 온라인을 통해 공유하고 비교하는 기능과 체계적인 운동을 통한 건강증진 목적 외에도 남들과 비교하고 경쟁해 재미라는 요소도 함께 제공한다. 이를 극대화한 제품 중 하나가 바로 핏빗(Fitbit)이다. 핏빗은 옷이나 벨트에 장착할 수 있는 작은 센서로 사용자의 3D 모션을 인식해 칼로리 소비, 걸음 수, 이동 거리 등을 측정하며 수면 패턴까지 모니터링해준다. 사용자가 직접 설정한 목표를 달성했는지 알려줄 뿐 아니라 무선을 통해 데이터를 온라인으로 업로드할 수 있다.

사용자와의 교감을 위해 감성을 자극
사용자의 행동 패턴이나 상황을 인식해 적절한 제안이나 환경을 변화시켜주는 센서 기술은 디지센서스의 중요한 특징 중 하나다. 특히 인간의 감정을 인식하거나 인간에게 감성적인 교감을 이끌어내기 위한 기술이 관심을 끈다.
 
인간의 감정을 인식하고 이에 대응하는 센서 연구는 오래 전부터 시작됐으며 최근에는 가시적인 성과까지 보이고 있다. 이미 뇌파나 눈의 깜박임, 체온, 얼굴 표정 등을 통해 사용자의 감정을 인식하는 기술은 상용화 단계에 이르렀다.
 
특히 여기서 주목할 점은 단순히 사용자의 감정을 인식하는 데 그치지 않고 기계가 사용자의 감정과 교감을 이뤄 유대 관계를 강화해나가는 새로운 시도가 계속된다는 데 있다. 기계가 사람의 감정을 알고 그에 맞춰 반응하는 건 단순한 인식에서 벗어난 기계와 인간 사이의 진정한 교감을 의미한다. 무드 체어는 사람의 감정을 인식해 앉는 사람의 감정을 조명의 색으로 표현하는 콘셉트 제품이다(그림2). 레이셔널라이저는 손목의 밴드를 통해 인식한 사용자의 심리 상태를 접시 모양의 디스플레이로 표현한다(그림3). 사람의 심리나 건강 상태를 인식해 표현하려는 시도는 이미 오래 전부터 시작됐다.
 
이제는 사용자의 감정 상태에 따라 적절한 곡을 선곡해주는 MP3플레이어, 혹은 색과 조명을 맞춰주는 가구와 옷 등 수많은 제품들이 있다. 여기서 한 발짝 더 나아가 센서는 인간에게 감성적인 피드백을 주는 방향으로 진화하고 있다. 심리 치료용 로봇 등이 대표적인 예다. 기계적인 반응을 통한 효율성의 향상이 아닌 사람들의 감성을 자극해 교감하는 수준을 목표로 발전해나가고 있다.
 
자신의 심리 상태, 처한 환경에 적합한 음악을 추천해주는 인터넷 라디오 스테레오무드(www.stereomood.com)가 있다. 만약 이와 달리 직접 키워드를 입력하지 않고 MP3나 휴대전화가 직접 내 감정 상태를 인식하고 적합한 음악을 추천하는 서비스가 있다면 돈을 지불하고라도 사용할 사람은 얼마든지 있을 것이다.
 
심리적 만족감에 더욱 큰 가치 부여
센서는 인간에게 감성적인 피드백을 줄 수 있도록 진화한다. 산업사회를 겪으면서 우리는 시간과 비용의 경제논리에 익숙해왔다. 더 적은 시간과 비용으로 더 많은 이익을 올리는 게 최선이었다. 그러나 경제적인 만족보단 심리적 만족을 추구하는 가치관의 변화는 삶의 많은 부분을 변화시킨다.
 
폭스바겐은 스톡홀름의 한 지하철역 계단을 피아노 건반 모양으로 만들었다. 이 건반 모양의 계단은 센서가 장착돼 있어 밟을 때마다 음악소리가 난다. 계단 바로 옆엔 에스컬레이터가 설치돼 있지만 사람들은 계단을 더 많이 오르내린다. 모든 사람들이 빠르고 편리한 것만을 원하는 건 아니다.
 
일본 AIST에서 개발한 파로(paro.jp)라는 로봇 물개는 불빛이나 행동 혹은 접촉이나 음성에 소리나 움직임으로 반응한다. 하지만 이 제품은 단순한 장난감이 아니다. 촉각, 음성, 조명, 온도, 자세 등 5가지 센서와 이들의 조합을 통해 주위 환경, 사용자의 감정을 인식하고 학습하는 기능을 갖추고 있다. 이를 통해 환자들에게 심리적인 안정감을 제공하는 치료용 로봇이다.
 
SIGGRAPH 2009에서 발표된 퍼 디스플레이(Fur display)는 단순한 모피처럼 보이지만, 촉각 센서가 있어 실제 동물처럼 쓰다듬는 동작에 반응한다(그림4). 사람들은 이처럼 기계적인 반응을 통한 효율성의 향상보단 감성을 자극해 교감할 수 있는 기술에 점점 더 많은 관심을 보인다.
정보를 인식하기 위한 만들어진 감각
인간은 기존의 자극을 인지하고 반응하기 위한 감각에서 벗어나 필요에 의해 새로운 감각을 만들어 내고 이를 활용하는 수준에 도달했다. 이를 극명하게 보여주는 예가 바로 RFID를 이용한 USN(Ubiquitous Sensor Network), WSN(Wireless Sensor Network) 혹은 센서 네트워크라고 불리는 기술이다.
 
제품에 붙은 태그를 통해 제조자 이름부터 생산 연도, 구매 이력뿐 아니라 현재 위치와 상태 등의 정보까지 알 수 있다. 또 인간이나 동물에게 태그를 적용해 누구인지 확인하는 건 물론, 병력이나 투여할 약물을 확인하는 용도로도 사용된다.
 
이처럼 만들어진 감각(Artificial Sen-se)은 지금까지의 센서보다 더욱 광범위하고, 다양한 용도로 사용된다. 특히 AR/MR(Augmented Reality/Mixed Reality)에 적용될 경우 지금까지 제공할 수 없었던 영역의 정보까지도 광범위하게 제공할 수 있을 뿐만 아니라 이를 더욱 간편하게 실체화할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 믹스드 센서(Mixed Sensor) 또한 인포센서로 활용된다. 소리나 시각적인 정보, 위치정보 등이 인터넷을 통해 연결되는 방대한 데이터베이스와 만남으로써 정보를 인식하는 센서로 활용되는 것이다(그림5). 구글 가글이나 미도미 등의 서비스가 바로 대표적인 예다.
 
이제 센서의 네트워크, 인터넷과의 만남을 통해 이전에는 없었던 새로운 감각을 만들어내고 기존 센서에도 더욱 넓은 활용성을 제공한다. 이런 방식은 검색이나 정보 습득 방식의 직관성을 높임으로써 기계와 인간, 인간과 인간 사이의 소통을 넘어서 인간과 정보 사이의 교감까지 확장시킨다.

유니버설 디자인으로 발전
우리 주위에는 무수히 많은 센서가 존재한다. 센서의 조합은 새로운 감각을 만들어낸다. 더욱 복합적인 자극을 인식하고 이에 반응하는 센서가 등장한 것이다. 센서의 조합은 1+1이 산술적인 2가 아닌 그 이상의 결과를 얻을 수 있음을 보여준다. 휴대 단말기의 복합적인 센서 기술이 이를 이끌고 이 같은 센서의 공감각은 유니버설 디자인으로까지 확대된다.
 
휴대전화에는 카메라와 GPS, 나침반, 가속도, 중력, 터치, 소음, 조도 등을 파악할 수 있는 센서가 장착돼 있다. 이외에 온도나 습도, 기압 등 여러 센서가 계속 추가될 것이다. 여기에 신체 정보를 파악하기 위한 맥박, 혈압 등과 주변의 오염도 측정을 위한 센서도 장착될 수 있다. 이런 센서를 하나의 장비에 통합함으로써 기존 감각의 정확도를 높이거나 새로운 감각을 제공한다.
 
센서의 조합은 인공적인 공감각(Arti-ficial Synesthesia)을 제공하는 방향으로도 발전한다. 시각 정보를 소리로 바꾸는 소니피케이션(Sonification)이나 반대로 소리를 시각화하는 사운드 비주얼라이제이션(Sound Visualization)이 대표적인 예다. 디지센서스는 이 같은 오래된 센서의 공감각을 새로운 방식으로 바꾼다. 예를 들면 음성을 분석해 이를 수화나 텍스트로 알려주거나, 텍스트를 점자로 알려줌으로써 사람들 사이의 커뮤니케이션을 돕는다.
 
공감각은 AR/MR(Augmented Rea-lity/Mixed Reality)가 기존의 센서와 통합됨으로써 더욱 극대화된다. AR/MR은 기본원리부터 기존의 감각과 새로운 감각의 공감각에 초점을 맞춘 기술이다. 만들어진 감각과 기존 감각의 통합으로 단순한 감각 이상의 정보를 제공할 수 있기 때문이다. 이처럼 센서를 이용한 감각의 통합, 공감각은 더욱 다양한 방식으로 발전해나갈 것이다.
 
인터랙션을 통한 인간과 기계의 교감
센서는 인터페이스의 혁명도 이끌고 있다. 직관적인 인터페이스는 인간과 기계 사이의 교감을 강화할 뿐 아니라 기계를 이용한 인간 사이의 교감까지 향상시킨다. 지금까지 기계와 인간 사이의 인터페이스는 인간으로부터 기계로의 단방향이었다. 하지만 이젠 기계와 인간의 인터랙션이 더욱 중요하다. 인터랙션을 통해 인간과 기계는 서로를 이해할 수 있다.
 
음성이나 시각, 믹스드 센서를 통한 직관적인 인터페이스, 인터페이스에 감각을 부여하는 햅틱 같은 기술은 무궁무진한 인터페이스의 변화를 가져오면서 디지센서스를 완성한다. 터치 인터페이스가 사용자 인터페이스에 커다란 변화를 가져오고 있으며 더욱 직관적이고 감동적인 인터페이스를 구현하는 건 휴대전화뿐만 아니라 게임기, 자동차에 이르는 모든 기기들로 확산되고 있다. 특히 RFID를 포함한 센서 기술의 발달은 다양한 인터페이스의 출현을 예고한다.
 
여러 센서의 조합은 무궁무진한 인터페이스의 변화를 가져온다. 사용자의 움직임과 같은 직관적인 인터페이스를 통해 사용자 경험이 점차 강화된다. 이미 사용자의 동작을 인식하는 인터페이스는 리모컨이나 게임기 등에 적용되기 시작했다. 아무런 장비 없이 단지 카메라 앞에서 움직이는 것만으로도 기계와 교감할 수 있는 게임기가 마이크로소프트에 의해 선보였다. 마이크로소프트의 프로젝트 나탈(Project Natal)은 플레이어(사람)가 직접 컨트롤러가 되는 게임기 인터페이스의 과감한 변화를 예고한다(그림6).

속도와 기능의 다양성보단 재미와 반응성, 자연스러움 등이 더욱 높은 가치를 부여 받는 시대다. 기술적인 측면에서 이런 트렌드의 중심에 서 있는 게 바로 센서다. 사용자가 누구인지, 사용자가 지금 어디에서 무엇을 하고 있는지, 기분이 좋은지 혹은 나쁜지 등의 다양한 정보를 취합해 사용자에게 기술적 접근이 아닌 감성적 접근을 시도하는 건 센서 없이는 불가능한 일이다.
 
디지센서스는 이런 센서와 감성의 만남을 이어주는 새로운 역할을 하고 있으며, 점점 다양해지는 센서는 인간의 주위에 성큼 다가와 지금까지와는 다른 감성적 접근을 시도하게 된다.
동아비즈니스리뷰 318호 Dynamic Workspaces 2021년 04월 Issue 1 목차보기