가상현실 헤드셋을 쓰고 자사 우주선 스타라이너를 테스트하고 있는 코니 밀러 보잉 소프트웨어 엔지니어 (출처: 보잉)

 작년 말 애플은 미국 특허청으로부터 “관성측정장치(IMU) 기반의 장갑” 특허를 승인받았다. 이번 특허를 통해 VR/AR 기술로 시뮬레이션 된 가상 환경을 실감나게 체험할 수 있을 날이 머지 않을 것으로 기대해볼 수 있다. 여기에 사용되는 전자장치 중 하나로, 사용자의 머리 움직임을 반영하여 가상 환경을 둘러보는 디스플레이가 장착된 VR 헤드셋이 포함될 수 있다. 또한, 카메라 장치는 AR 기술에서 사용자의 실제 환경을 캡처하는데 사용되거나 위치 추적에 사용될 수 있다. 여기까지는 미디어를 통해 널리 알려진 기술들에 불과하다.

하지만 이번 글에서 다룰 “관성측정장치 기반의 장갑” 특허는 사용자가 손에 착용하여 가상 물체를 실시간으로 만지고 느끼고 잡을 수 있는 기술에 관한 것으로, 가상세계 체험을 위한 핵심기술 중 하나라고 할 수 있다.

9자유도 관성측정장치(IMU) 센서 설명 (출처: Mathworks)

인간 손과 실시 예에 따른 VR 장갑의 배면도

 이 특허에서 제시하고 있는 장갑은 관성측정장치(202)를 기반으로 하고 있는데, 관성측정장치 (202)는 부착되는 물체(손가락 뼈 등)의 방향, 위치 및 속도를 측정하기 위한 자이로스코프 및 가속도계와 같은 모션 센서를 포함하는 장치를 의미한다. 손가락 뼈 가까이에 위치한 관성측정장치를 통해 해당 뼈의 관성 운동을 측정하여 기본 수준의 모션 캡처를 하는 원리이다. 각 손가락 끝과 손등에 위치한 힘 센서(206)는 사용자의 손가락에 가해지는 힘을 측정하여 시뮬레이션에 반영한다. 실시 예에 따르면 장갑은 자기장의 방향을 결정하기 위한 자력계를 포함할 수 있고, 방향 감지 및 손가락 간의 접촉을 감지하기 위한 전극(214)을 포함할 수도 있다. 일부 예에서는 장갑이 여러개의 층을 가지는 직물로 제작되어 각 층이 개별 기능을 맡는 전자 부품으로 구성될 수도 있다고 설명하고 있다. 그렇게 되면 모든 전자부품이 하나의 장갑으로 구현되어 사용자는 장치를 장착했다는 느낌 대신에 장갑을 착용하고 있다는 느낌을 받게 되는 것이다.

폴란드에서 개최된 MSPO2017에서 선보인 VR 훈련장치 (출처: 국방홍보원)

 이 특허를 통해 애플은 VR기술이 군사 훈련, 교육 학습 및 비디오 게임과 같은 다양한 응용 프로그램에 사용될 수 있다고 설명한다. 애플의 최고경영자(CEO) 팀 쿡이 VR/AR 기술을 최근 10년 내에 가장 크게 발전될 넥스트 빅 싱(Next Big Thing)으로 꼽은 것을 통해서도 애플이 관련 기술에 대한 사업 다변화를 준비하고 있다는 사실을 확인할 수 있다. 코로나 팬데믹 상황과 맞물려서 기술개발에 따른 현실 적용시기 또한 당겨지고 있는 가운데, 관련 디바이스를 지속적으로 출시하고 있는 IT 기업(Microsoft, 삼성, HP 등) 중 과연 어느 기업이 시장을 선도하는 업체로 자리잡게 될지 주목해보아도 좋을 듯하다.

특허법인ECM

변리사 이은심

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