CHI2017에서 발표된 신기한 인터랙션 기술들

HCI(Human-Computer Interaction, 인간‒컴퓨터 상호작용, CHI)의 최대 학회라 할 수 있는 CHI2017(ACM Conference on Human Factors in Computing Systems)이 5월 6일부터 11일까지 콜로라도의 덴버에서 진행되었습니다.

HCI는 어떻게 하면 사람들이 쉽고 편하게 컴퓨터 시스템과 상호작용 할 수 있는가를 연구하는 학문으로, 인간-컴퓨터 상호작용 시스템을 디자인할 뿐 아니라 평가하고, 이러한 시스템을 사용하는 사람들의 특성에 대해 연구하는 분야입니다. 좁게 보면 웹 인터페이스에 국한되지만, 새로운 기술에 따라 새로운 하드웨어나 소프트웨어 시스템을 개발하기도 합니다. 이번 글에서는 CHI2017학회에서 베스트 논문상을 받은 24개 논문을 비롯한 여러 논문들 중 혁신적이면서도 매력적인 프로젝트들을 꼽아 보았습니다.

 

우선 베스트 논문상을 받은 24개 중 흥미로운 프로젝트들을 만나 볼까요. 

1. UI에 오가닉 물질을 활용하다 (오가닉 프리미티브: PH 반응형 물질을 이용한 센싱과 인터랙션)

(Organic Primitives: Synthesis and Design of pH-Reactive Materials using Molecular I/O for Sensing, Actuation, and Interaction)

MIT에서 유기체 및 유체 기반 시스템과 인간-컴퓨터 상호작용에 쓰이는 입출력 장치의 종류를 늘려줄 수 있는 ‘도구’ 오가닉 프리미티브(organic primitives)를 만들어 냈습니다. PH에 반응하는 물질을 이용한 이 도구들은 친환경적이고 먹을 수 있으며, 자연 분해되어 사람 간 상호작용에 효과적으로 쓰일 수 있습니다. 예를 들어 칫솔에 침이 묻었는지를 색깔로 알려주는 타액 검사 칫솔을 만들수도 있고, 산성비를 측정해주는 우산도 만들 수 있습니다. 사과 위에 오가닉 프리미티브를 코팅하여 사과 자체를 센서 및 디스플레이 용도로 사용할 수도 있습니다. 일상에 쓰이는 물체들을 센서나 디스플레이로 바꾸어 주는 오가닉 프리미티브가 새로운 상호작용의 패러다임을 제시해 줄 수 있을 것 같습니다.

 

 

2. 발전된 햅틱 기술! (가상 물체 조작을 위한 손가락 촉감 구현 장치)

 (Fingertip Tactile Devices for Virtual Object Manipulation and Exploration)

   기존에 존재하던 햅틱 장치와는 다르게 손가락에 붙여 마치 가상 물체를 잡거나 누르고, 들 수 있는 듯한 효과를 만들어낸 손가락 구현 장치 또한 베스트 논문상을 받았습니다. 손가락에 붙이는 촉감 재생장치 또한 많은 시도가 이루어졌지만, 이번 스탠포드의 손가락 햅틱 장치는 아래 동영상처럼 3축 자유도를 이용해 새로운 방식으로 구현해냈습니다.

장치를 이용하여 마치 직접 가상 물체를 잡는 듯한 효과를 내어 가상현실 환경에서의 몰입도를 더욱 높일 수 있을 것입니다. 컨트롤러만으로 조종하는 제한된 가상현실 환경을 바꿀 수 있는 장치로 보여집니다.

 

3. 비밀번호 보안 탐지에 인공지능 적용(자료 주도 학습을 통한 비밀번호 보안 탐지기)

(Design and Evaluation of a Data-Driven Password Meter)

기존의 비밀번호 보안 검사기는 사용성은 나쁘지 않았지만 비밀번호 보안 척도가 매우 부정확했는데요, 무슨 부분이 잘못되었는지, 어느 부분에서 보안성이 취약한지를 알려주지 않는 이런 취약점에 착안해 시카고 대학교에서는 인공신경망을 이용한 비밀번호 보안 검사 프로그램을 만들었습니다. 4500여 명의 참여자로 얻은 데이터 풀을 이용함과 동시에 발견적 학습법으로 만들어 보안성을 좀 더 높일 수 있었다고 합니다.

 

4. ShareVR: 가상현실 환경을 실제 환경과 연결하기

(ShareVR: Enabling Co-Located Experiences for Virtual Reality between HMD and Non-HMD Users)

독일의 UULM에서는 VR 장치를 쓴 사람과 쓰지 않은 사람 사이에 소통을 할 수 있는 환경을 만들었습니다. VR 환경은 보통 HMD(head mounted display, 오큘러스 리프트와 같이 머리에 쓰는 영상표시장치)를 통해 만들어지는데 일반적으로 HMD를 쓴 사람만 VR환경을 체험할 수 있습니다. 프로젝터 및 여러 가지 컨트롤러를 통해 만들어진 ShareVR 환경은 HMD를 쓴 사람과 아닌 사람 사이 상호 작용이 일어날 때 HMD를 쓰지 않은 사람들도 그 작용을 경험할 수 있도록 하여 가상현실의 경험을 확장시켰습니다.

다음은 베스트 논문상에 들지는 못했지만 충분히 흥미로운 논문 발표를 모아보았습니다. 

5.  DeskWave: 마이크로파를 이용한 데스크탑 인터랙션

(DeskWave: Desktop Interactions using Low-cost Microwave Doppler Arrays)

 마이크로파를 이용하여 손가락 제스처를 인식하고, 허공에서 조종할 수 있는 인터페이스를 만들면 어떨까요? 영국의 브리스틀 대학교에서는 저비용으로 만든 마이크로파 배열을 이용해 인간-컴퓨터 상호작용을 만들어 냈습니다. 기존의 마이크로파 도플러 센서를 책상 아래에 여러 개 배치하여 제스처 인식, 사물 인식 등 여러 가지 사용 환경을 구현할 수 있게 되었습니다. 물론 마이크로파는 위험하지 않을 정도로 조절한다고 하니, 안심하고 사용할 수 있을 것 같네요.

 

6. 텔레파시 프로젝트: 3D 빔 형성 스피커와 안면 근전도를 이용한 타겟팅 대화 시스템

(Project Telepathy: Targeted Verbal Communication using 3D Beamforming Speakers and Facial Electromyography)

다음 프로젝트는 다소 기괴할 수도 있는 대화 인터페이스입니다. 입술이 움직이는 것을 근전도 센서로 측정하고, 소리를 3D 빔형성 스피커(3D Beamforming Speaker)로 재생성하여 주변 사람들에게 피해를 주지 않고 한 사람에게만 소리가 들릴 수 있도록 만들어 줍니다. 입술에 부착된 근전도 센서들은 약간 거추장스럽지만 80%의 높은 정확도로 대화를 인식하여 전송할 수 있다고 합니다. 이 덕분에 소리를 입밖으로 내지 않고 입술의 움직임만으로도 대화를 인식할 수 있어 적용 가능성이 풍부해 보입니다.

 

 

7. Sparkle: 아크 방전을 이용한 허공에서의 동작 피드백

(Sparkle: Hover Feedback with Touchable Electric Arcs)

     기술의 발달로 허공에 그린 제스처를 인식하여 동작하는 인터페이스는 많이 개발되었지만, 아직 그 제스처들에 피드백을 주지는 못합니다. Sparkle은 표면에 가까운 곳에서 아크 방전으로 촉감 피드백을 제공하는 기술인데요, 특히 다른 여타 시뮬레이터들과는 달리 설치하거나 입어보지 않고도 피드백을 받을 수 있다는 장점이 있습니다. 애플의 3D 터치스크린이 누르는 것과 비슷한 감촉을 직접 터치하여 구현해냈다는 것을 감안하면 향후 촉감 피드백을 제공하는 데 새로운 돌파구가 될 수도 있습니다.

 

 

8.     근육 자극을 통해 가상현실 환경에서 실제 벽 충돌 느낌 만들기

(Providing Haptics to Walls & Heavy Objects in Virtual Reality by Means of Electrical Muscle Stimulation)

 

가상현실 환경은 계속 발전되고 있는 것 같습니다. 어쩌면 위험해 보이는 이 기술은 가상현실 환경에서 벽에 충돌할 때 직접 근육에 자극을 주어 마치 실제 벽에 충돌하는 것과 같은 느낌을 제공합니다. 근육에 전기 자극을 주어 강제로 팔을 움직이지만, 실제 사용해 보면 그 느낌이 썩 나쁘지 않다고 하네요. 가상현실 사용자의 어깨와 팔, 그리고 손목 근육을 자극하는 이 시스템은 웨어러블 기기 형태로 만들어 가상현실 이용자로 하여금 사용하는데 부담이 없도록 만들었다고 합니다. 향후 증강 현실(AR)에도 이 인터페이스를 적용할 수 있다면 정말 마이너리티 리포트에서 보던 장면을 만들 수 있을 것 같습니다.

 

 

지금까지 CHI2017 학회에서 베스트 논문상을 받은 논문 결과들과 어쩌면 세상을 바꿀 수도(?) 있는 프로젝트들을 만나 보았습니다. 이번 CHI2017의 테마는 “탐험, 혁신, 영감”(Explore, Innovate, Inspire)이었던 만큼, 작년 학회보다 좀 더 다양한 인터랙션 시스템이 출품되었습니다. CHI2017의 수많은 인터랙션 시스템을 보았을 때, 머지않아 가상현실 환경의 획기적인 발전을 기대해 보아도 좋을 듯 합니다. 

참고자료

CHI2017

Cheek Haptics and Other Weird Computer Interfaces from CHI 2017