이 대학 나노공학 박사 과정의 티모시 오코너가 이끄는 연구팀은 12일 이 수화 문자 통역 스마트 장갑 개발 논문을 'PLOWS ONE 저널'에 게재했는데요, 장갑을 착용한 손으로 수화를 하면 알파벳으로 번역된 문자가 무선으로 화상장치에 나타납니다.
프로토타입이지만 여러 기성 전자부품을 활용해 조립이 용이하면서도 뛰어난 신축성소재를 사용했고, 무선으로 문자 변환 표시까지 가능한데도 제작비용은 100달러가 채 넘지 않는다고 합니다. 이때문에 향후 저렴한 비용으로 수화 통역 장치를 개발할 수 있게 되면서 기술업계의 관심을 받고 있습니다.
이번 연구의 수석저자인 대런 리포미 교수는 "우리는 기성 부품을 사용하여 저비용의 스마트 웨어러블 장치를 설계하는 혁신을 이루었다"며 "비용이 많이 드는 재료나 복잡한 제조방식을 사용하지 않고도 다른 연구자들과 유사한 기술을 개발할 수 있게 됐다"고 평가했습니다.
손 동작을 문자로 변환하는 작업보다 타자기로 문자를 치는 편이 더 빠르다고 생각할 수 있지만, 언어 표현이 어려운 농인들의 수화를 문자로 표현할 수 있다는 점에서 획기적이라고 할 수 있습니다. 큰 비용이나 복잡하고 큰 장치가 없어도 이 스마트 장갑만 있다면 농인과 비장애인 간의 의사소통 문제를 해결할 수 있기 때문입니다.
현재는 미국 수화와 알파벳 변환만 가능한 초기 기술 단계지만, 코딩 방식이나 소프트웨어 설정을 통해 쉽게 다양한 언어 지원도 가능할 것으로 기대됩니다.
가죽장갑에는 신축성이 뛰어난 9개의 센서가 너클 후면에 골고루 부착됐습니다. 각 손가락에 2개, 엄지에 1개가 있습니다. 센서는 전도성 탄소 페인트로 코팅된 실리콘 기반 폴리머의 얇은 스트립으로 만들어졌습니다. 센서는 구리 테이프로 장갑 위에 고정되어 있고, 스테인레스 스킬 실은 각 센서를 손목의 뒤쪽에 부탁된 저전력 맞춤형 인쇄회로 기판에 연결됩니다.
센서는 늘어나거나 구부러 질 때 전기저항을 변경합니다. 이를 통해 9개의 손가락 너클의 위치에 따라 미국 수화를 알파벳 문자로 코딩시키는 구조입니다. 장갑에 설치된 프린팅 배선판의 저전력 레터링 장치로 미국 수화 알파벳 26자를 모두 텍스트로 무선 전송해 번역할 수 있는데요, 연구팀이 공개한 동영상에서 이 스마트 글러브는 가상 제스처가 진행되는 동안 실제 알파벳 문자가 전송되어 나타나는 것을 확인 할 수 있습니다.
연구팀은 차기 버전도 개발하고 있는데요, 스마트 장갑을 이용해 로봇의 손을 제어할 때, 사용자가 실제 사용하는 것처럼 촉감을 전달해주는 장치를 포함시키는 것이라고 합니다. 최근 의학계에서 정밀 수술을 위해 활용하고 있는 로봇 수술에서 조이스틱이나 컨트롤러 대신 이 스마트 장갑을 활용해 촉감까지 느낄 수 있는 가상현실 수술이 가능하도록 하겠다는 계획입니다.
티모시 오코너는 "제스처 인식은 장갑의 기능을 보여주는 하나의 사례일 뿐"이라며 "우리의 궁극적인 목표는 미래에 사람들이 조이스틱이나 다른 컨트롤러를 사용하는 것보다 훨씬 직관적인 가상현실에서 손을 사용할 수 있게 해주는 스마트 장갑을 만드는 것"이라고 말했습니다.
그는 "이 스마트 장갑은 게임이나 엔터테인먼트 분야에서 주목받을 수 있겠지만 실제로는 손을 사용한 시뮬레이션을 이용해 의학계에서 정밀한 수술을 위한 가상 훈련에 더 적합할 것"이라고 덧붙였습니다.
시제품이 개발되어 대량 생산이 이루어진다면 이 수화 문자 번역 스마트 장갑은 수십달러에 불과할 것으로 보입니다. 스마트폰 앱과 연동시켜 상대방 단말기나 사용자가 갖고 있는 디스플레이 장치를 통해 실시간 번역이 가능해지고, 수화로 문서작성도 가능해질 수 있을텐데요, 앞서 워싱턴대학 학생들이 개발한 수화 음성 번역기 '사인얼라우드'의 기능까지 더해진다면 농아인들에게는 정말 편리한 기술이 될 것으로 보입니다.
일반 산업계에서는 이 스마트 장갑을 통해 공장의 제품 공정을 관리하거나 가상현실을 통해 멀리 떨어진 공간에서 로봇을 제어할 수도 있을 것입니다.
관련된 스마트 장갑(Smart Glove) 기술은 현재 다양한 형태와 목적으로 발전을 거듭하고 있습니다. 궁극적으로는 VR 및 AR 기술과 어떤식으로든 만나게 될 것이고 게임과 엔터테인먼트 시장에서 가장 먼저 등장할 것입니다. 무엇보다 이러한 기술이 장애인과 비장애인 간의 소통을 더욱 촉진시킬 수 있다는 점에서 기대가 됩니다.