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햅틱 기술로 만나는 미래 자동차 <2018 아시아 햅틱스>

작성일2018.11.26

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작성자 : 기자단
▲ 2018 아시아 햅틱스 현장
▲ 2018 아시아 햅틱스 현장

페이스북과 인스타그램 등 SNS에서 꽤 오랫동안 화제가 됐던 ‘슬라임’을 기억하시나요? 슬라임은 부들부들하고 말캉한 촉감의 반죽으로 주무르면 마음대로 모양을 바꿀 수 있는 장난감입니다. 슬라임은 아이들뿐만 아니라 어른들에게도 주목을 받으며 ‘어른이(어른과 어린이의 합성어)의 장난감’이 됐는데요. 손으로 만지작거릴 수 있는 ‘피젯 큐브’, ‘조이스틱’, ‘스트레스 볼’도 같은 맥락에서 사람들의 마음을 사로잡습니다.

이처럼 우리는 ‘촉감(Haptic)’을 기반으로 제공되는 더욱 실감 나는 정보에 흥미를 느낍니다. 햅틱스(Haptics)는 촉감을 연구하는 학문입니다. 햅틱스에서 연구하는 햅틱 장치는 여러 가지 정보를 다양한 촉감으로 느낄 수 있도록 하는데요. 촉각 피드백은 지금껏 주고받아온 시청각 정보보다 즉각적으로 이루어진다는 특징이 있습니다. 이러한 면에서 전문가들은 촉감 기반 기술이 다른 분야와 연계해 발전할 가능성이 높으며, 실제로 여러 기술에 적용될 수 있다고 예측합니다. 자동차 분야도 빼놓을 수 없겠죠? 자동차에도 촉감 기반 솔루션은 다양하게 적용될 수 있는데요. 올해 현대자동차그룹은 아시아 햅틱스(Asia Haptics)와 함께 <2018 아시아 햅틱스>의 ‘Student Challenge’를 공동 주최했습니다. 학생들의 독특한 아이디어를 만나 볼 수 있는 그 현장을 지금부터 생생하게 소개해드리겠습니다.

글로벌 학생들의 아이디어가 반짝이는 <2018 아시아 햅틱스>



송도 컨벤시아에서 열린 ‘2018 아시아 햅틱스’는 세계적인 햅틱 전문가들이 모여 첨단 햅틱 기술을 선보인 행사입니다. 그 중 ‘Student Challenge’(학생 공모전)는 대학(원)생을 대상으로 ‘차량 내 엔터테인먼트, 운전 기술, 스마트 카, 차량 센서 및 자율 주행을 포함해 차량 및 차량 기술에 적용할 수 있는 자동차 햅틱 솔루션’을 주제로 진행됐는데요. 수상팀은 총 8,000달러 상당의 상금을 받게 되며, 자신들의 아이디어를 현대자동차그룹의 자동차에 적용할 수 있는 기회를 얻게 됩니다. 이곳에서 영현대 기자단은 치열한 예선전을 거쳐 본선에 진출한 8개 팀의 참신한 햅틱 기술 아이디어를 만나봤는데요. 치열한 경쟁을 뚫고 본선에 진출한 여덟 가지 햅틱 기술을 소개합니다.

버튼을 눌러 자동차 문을 여는 푸시 래치


▲ 푸시버튼 형태의 차량 도어를 시연 중인 모습
▲ 푸시버튼 형태의 차량 도어를 시연 중인 모습

본선에 오른 팀은 한국 3팀, 일본 2팀, 중국 1팀, 터키 1팀, 이탈리아 1팀으로 총 8팀입니다. 각 팀은 심사위원들 앞에서 프레젠테이션하고 질의응답 시간을 가진 뒤 데모를 시연했는데요. 가장 먼저 발표한 HVR-KHU(경희대)팀은 ‘자동차 도어 핸들 대체용 진동촉각 푸시 래치 기술’을 설명했습니다. 미래의 자동차는 도어 핸들이 없을 것이라는 가정에서 시작한 아이디어인데요. 자동차 도어 핸들을 푸시버튼 형태로 바꾸었다고 합니다. 실제 데모 버전을 체험한 사용자에게 설문 조사를 한 결과, 자동차 문을 여닫을 때의 편리함이 향상되었다고 합니다. 기자단 역시 현대자동차에 설치된 데모 버전을 체험해 볼 수 있었는데요. 버튼을 누르는 느낌이 인상적이었습니다.

진동으로 방향을 알려주며 효과적인 길 안내가 가능한 스티어링 휠


▲ 인터뷰중인 Robotory(성균관대)팀
▲ 인터뷰중인 Robotory(성균관대)팀


▲ Robotory(성균관대)팀의 쌍방향 햅틱 디스플레이
▲ Robotory(성균관대)팀의 쌍방향 햅틱 디스플레이

Robotory(성균관대)팀은 ‘유연한 액추에이터와(동력을 이용하여 기계를 동작시키는 구동 장치) 센서를 이용한 쌍방향 햅틱 디스플레이’기술을 선보였습니다. 자동차 스티어링 휠에 이 기술을 적용하면 자동차 내비게이션의 역할이 가능하다고 하는데요. 운전대에서 진동이 느껴져 어느 방향으로 갈지 미리 알 수 있게 되는 것이죠. Robotory(성균관대)팀은 사람들이 촉각 피드백에 보다 빠르게 반응하기 때문에 본 기술이 효과적인 길 안내를 할 수 있다고 강조했습니다. 뿐만 아니라 위급 상황에서도 핸들 햅틱 디스플레이를 통해 운전자에게 효과적으로 위험을 알릴 수 있다고 하는데요. 미래 자동차의 내비게이션은 지금과 사뭇 다른 형태일 것 같다는 생각이 들었습니다.

운전자의 시각과 움직임을 인식하는 전면유리창


▲ Korea Tech Bio Robotics(한국기술교육대)팀 장준형 씨
▲ Korea Tech Bio Robotics(한국기술교육대)팀 장준형 씨

▲ Korea Tech Bio Robotics(한국기술교육대)팀의 전면 유리창 디스플레이 햅틱 제어기
▲ Korea Tech Bio Robotics(한국기술교육대)팀의 전면 유리창 디스플레이 햅틱 제어기

SF 영화에서 허공에 손만 까딱이면 원하는 기능을 선택할 수 있는 디스플레이를 보신 적 있나요? 원하는 기능을 선택할 수도 있고 허공에서 햅틱 진동도 생생하게 느낄 수 있는 기술이 있다면요? Korea Tech Bio Robotics(한국기술교육대)팀은 카메라를 통해 전면유리창이 운전자의 눈과 손가락을 인식하고 운전자의 손 모션에 대한 햅틱 진동 피드백을 제공할 수 있는 기술을 선보였습니다. 뿐만 아니라 전방주시 소홀로 인한 교통사고가 음주운전보다 많다는 점을 지적하며, 전방주시 소홀로 인한 교통사고를 예방할 수 있다는 기대효과를 언급했는데요. 실제로 기술이 적용된 데모 버전에서 그 효과 또한 입증했다고 합니다.

AR 기술로 더 편리해진 운전자 맞춤형 인터페이스


▲ AR 활용 기술을 시연 중인 Team bsys aka(히로시마대)팀의 프레젠테이션
▲ AR 활용 기술을 시연 중인 Team bsys aka(히로시마대)팀의 프레젠테이션

▲ Team bsys aka(히로시마대)팀의 운전자 맞춤형 인터페이스 기술
▲ Team bsys aka(히로시마대)팀의 운전자 맞춤형 인터페이스 기술

일본에서 온 팀 Team bsys aka(히로시마대)팀은 AR 기술을 활용한 운전자 맞춤형 인터페이스 기술을 소개했습니다. 전면 디스플레이가 손가락을 인식할 수 있기 때문에 사용자가 모션을 취하면 메뉴 선택이 되며 바닥에 장착된 햅틱 모션으로 즉각적인 피드백을 느낄 수 있다는 점이 독특했는데요. 미래 자율주행차가 상용화되면 차량 인터페시아에 있는 다양한 기능을 더욱 편리하게 사용할 수 있게 해줄 아이템이라는 생각이 들었습니다.

하이브리드 차량의 주행감을 올리는 직렬 탄성 제동 페달


▲ SEA Brake Pedal(사반시대)팀의 직렬 탄성 제동 페달
▲ SEA Brake Pedal(사반시대)팀의 직렬 탄성 제동 페달

터키에서 온 SEA Brake Pedal(사반시대)팀은 하이브리드 차량에 적용 가능한 직렬 탄성 제동 페달을 출품했습니다. 기존의 하이브리드 차량은 회생제동 방식으로 작동하기 때문에 정지할 때 운동에너지를 절약할 수 있는 장점이 있지만 엑셀러레이터를 밟을 때 페달에 전해지는 압력이 없어 발이 푹 꺼지는 듯한 느낌이 든다고 하는데요. 이런 이유에서 사반시대학교의 SEA Brake Pedal 팀은 하이브리드 차량에서도 일반 차량과 비슷한 승차감을 느낄 수 있는 기술을 개발했습니다.

운전자가 변속 타이밍을 감각으로 직접 느낄 수 있는 진동 기어



▲ Sant’Anna Haptics(산타아나선행연구학교)팀의 진동 기어
▲ Sant’Anna Haptics(산타아나선행연구학교)팀의 진동 기어

이탈리아에서 온 Sant’Anna Haptics(산타아나선행연구학교)팀은 진동 클러치와 진동 변속레버를 결합한 햅틱 기술을 선보였습니다. 기어 변속에 대한 직접적인 피드백이 있다면 좋겠다는 운전자들의 설문 결과를 바탕으로 제작된 아이디어입니다. 에코 모드와 같은 주행모드에서 운전자들은 기어 변속 타이밍을 종종 놓치는데요. 이에 대한 해결책으로 기술을 개발한 것이죠. 진동을 통해 운전자에게 올바른 타이밍을 전달할 수 있다는 점에서 변속에 익숙하지 않은 운전자들에게 학습효과 또한 제공할 수 있다고 합니다.

손목 밴드의 진동으로 알 수 있는 자동차 경고 및 각종 정보


▲ Woodpecker(베이징기술원)팀의 햅틱 손목 밴드를 착용한 모습
▲ Woodpecker(베이징기술원)팀의 햅틱 손목 밴드를 착용한 모습

▲ Woodpecker(베이징기술원)팀의 햅틱 손목 밴드를 체험하는 기자단
▲ Woodpecker(베이징기술원)팀의 햅틱 손목 밴드를 체험하는 기자단

중국에서 온 Woodpecker(베이징기술원)팀은 밴드의 진동을 활용해 예기치 않는 상황이 발생했을 때 사용자에게 경고해 줄 수 있는 기술을 선보였습니다. 손목 밴드에 달린 모터가 점자의 형태로 진동을 보내 다양한 메시지를 전달하는 기술인데요. 운전중 예기치 않은 돌발 상황을 맞닥뜨렸을 때 운전자에게 효과적으로 경고메시지를 보낼 수 있다고 하죠.

교통신호 정보를 진동으로 알려주는 햅틱 쿠션


▲ 인터뷰 중인 kyodai Haptics(교토대)팀
▲ 인터뷰 중인 kyodai Haptics(교토대)팀

▲ kyodai Haptics(교토대)팀의 햅틱 쿠션을 체험하는 기자단
▲ kyodai Haptics(교토대)팀의 햅틱 쿠션을 체험하는 기자단

일본에서 온 kyodai Haptics(교토대)팀은 AI를 통해 신호등을 인식한 뒤 운전석 밑에 깔린 햅틱 쿠션을 통해 신호정보를 제공하는 기술을 개발했습니다. 신호가 바뀔 때 햅틱 쿠션을 통해 운전자는 실시간 피드백을 전달받을 수 있는데요. 초록 불이 켜지면 뒤에서 앞으로 진동이 느껴지고, 빨간 불이 켜지면 앞에서 뒤로 진동이 느껴집니다. 어떤 차종이든 상관없이 연결만 하면 바로 사용할 수 있다는 점이 큰 장점이었죠. 연구팀은 ‘이 기술을 통해 미래 운전자가 안전하게 운전할 수 있으면 좋겠다’고 말했습니다.

‘Student Challenge’를 준비하며 한 뼘 성장한 학생들


▲ 데모를 체험하는 관람객과 심사위원들로 북적이는 로비
▲ 데모를 체험하는 관람객과 심사위원들로 북적이는 로비

모든 팀의 발표가 끝나자 학생들은 따로 마련된 부스에서 팀이 만든 데모(demo)를 설명하는 시간을 가졌습니다. 심사위원들은 부스를 돌며 평가를 계속했고, 관람객들은 프로토타입(prototype)을 직접 체험해보며 학생들의 아이디어를 눈으로 확인할 수 있었는데요. 2층 로비에는 학생들의 기발한 아이디어를 보기 위해 모인 사람들로 북적거렸고 체험하기 위해서는 줄까지 서야 했습니다.

▲ Kyodai Haptics(교토대)팀의 오민택 씨
▲ Kyodai Haptics(교토대)팀의 오민택 씨

이곳에서 만난 본선 진출 팀 중 교토대학교 소속 팀 ‘Kyodai Haptics’의 오민택 씨와 이야기를 나누었습니다. 오민택 씨는 교토대학교 메카트로닉스 연구실 소속 학생인데요. 오민택 씨가 속한 팀 ‘Kyodai Haptics’는 일본 대표팀이지만 일본인은 한 명도 없다고 합니다. 태국인, 이란인, 한국인 등 다양한 국적의 다섯 명이 모여 결성된 팀이죠. 이 팀이 고안한 아이디어는 바로 ‘햅틱 쿠션’입니다. 그는 ‘여러 연구에서 자동차가 신호를 제대로 지키지 않거나 신호에 느리게 반응해서 많은 사고가 일어난다는 것을 알 수 있었다’며 촉각 피드백을 이용하면 사람들이 신호에 더욱 빠르게 반응할 수 있다고 생각해 햅틱 쿠션을 만들었다고 설명했습니다.

그는 햅틱 연구를 기존에 해왔지만 데모를 직접 만들 기회가 많지 않아 어려움이 있었다고 말했습니다. 따라서 이번 공모전을 통해 프로토타입을 만드는 경험을 해보고 싶었다고 밝혔는데요. 특히 이번 공모전에서는 현대자동차그룹의 후원을 받아 금전적인 부분에 걱정하지 않고 하고 싶은 것을 다 할 수 있었다고 합니다.

오민택 씨는 이번 공모전을 통해 성장할 수 있었다고 말했습니다. 여러 팀이 참여하는 공모전인 만큼 다른 팀의 기술을 보고 느끼며 좋은 영향을 받았다는 것이죠. 그는 ‘공모전에 참여하면서 햅틱 기술에 대한 이해도가 높아졌다. 논문이나 영상으로 접했던 것에 비해서 다른 팀이 만든 데모를 실제로 체험해보니 더 잘 받아들여진다는 느낌을 받았다’라고 말했습니다. 또 그는 ‘햅틱 기술에 대한 지식이 없는 사람들도 충분히 받아들일 수 있는 기술을 만드는 것 자체가 도전이다. 바로 적용 가능한 기술을 만든다는 것이 참신한 경험이었고, 이번 공모전을 통해 성장할 수 있었다’고 소감을 밝혔습니다.

현대자동차그룹의 이야기: 장경진 글로벌R&D마스터를 만나다


▲인터뷰 중인 장경진 글로벌R&D마스터
▲인터뷰 중인 장경진 글로벌R&D마스터

현대자동차그룹은 <2018 아시아 햅틱스>의 ‘Student Challenge’를 후원하고 있습니다. 자동차에 적용할 수 있는 햅틱 분야만 따로 모아 공모전을 열어 현대자동차그룹에서 후원하는 것이죠. 더 깊은 이야기를 들어 보기 위해 장경진 글로벌R&D마스터를 만났습니다. 장경진 마스터는 ‘현대자동차그룹이 햅틱 분야에 관심이 있다는 것을 알리기 위해 공모전에 후원을 하고 있다’고 말했습니다. 또 ‘공모전에 출품되는 작품들은 아직 학생들의 기술이기 때문에 제품화하는 데 어려움이 있을 수 있는데, 좋은 기술이 있다면 자동차와 연계해 새로운 기술을 개발하려고 한다’고 덧붙였습니다.

그는 햅틱 기술이 미래 모빌리티에서 중요한 역할을 할 것이라 내다보았습니다. 미래 모빌리티는 ‘고객의 숨은 니즈를 발굴하고 새로운 요소를 만들어 기술화한 것’이라며 햅틱 기술은 새로운 아이디어가 무궁무진하게 나올 수 있는 분야임을 강조했습니다. 미래 자동차에 넣을 수 있는 신기술을 발굴하는 데 햅틱이 영향을 줄 것이라 예측한 것입니다.

그렇다면 현대자동차그룹이 학생들 공모전에 관심을 갖는 이유는 무엇일까요? 장경진 마스터는 학생들의 아이디어가 현대자동차그룹에 울림을 준다고 전했습니다. 그는 ‘엔지니어 시각에서 생각하지 못하는 아이디어가 학생들에게서 나오는 경우가 있다’라며 참신한 아이디어는 현대자동차그룹에 좋은 영향을 준다고 덧붙였습니다. ‘여기에 있는 기술들을 보면 아직은 무르익지 않았지만 발전하면 파급력이 클 만한 좋은 것들이 많다. 그런 기술을 찾아서 성장할 수 있게끔 확보하는 것이 중요하다. 지금 단계에서 어떤 결과를 보자는 것이 아니고 미래를 보고 투자를 하는 것’이라고 설명했습니다.

햅틱 기술은 사람과 제품과의 인터페이스에 관련된 것이므로 자동차를 포함한 많은 산업 분야에 파급효과가 큽니다. 이렇듯 햅틱은 적용 가능한 분야가 많음에도 불구하고 본 공모전을 후원하는 기업은 많지 않습니다. 이에 대해 장경진 마스터는 ‘학생들의 창의성을 높이 평가하는 기업이 많지 않은 것 같다’며 ‘현대자동차그룹은 새로운 시각과 열정을 가진 학생들의 좋은 아이디어를 발굴하고 다듬어서 상품화하는 것을 기업의 몫이라 생각한다’고 전했습니다.

▲ 취재를 마친 영현대 기자단
▲ 취재를 마친 영현대 기자단

미래에 등장할 모빌리티는 어떤 모습일까요? 구체적으로 어떤 모습일지 예측하기 어려우나 햅틱 기술을 빼놓고 미래 모빌리티를 설명하는 것은 불가능할 것으로 보입니다. 안정성뿐만 아니라 흥미 요소까지, 두 마리의 토끼를 모두 잡을 수 있는 것이 바로 햅틱 기술이기 때문인데요. 이런 흐름을 선도하기 위해 현대자동차그룹은 햅틱 기술 공모전을 후원하고 햅틱 관련 다양한 행사에 참여하고 있었습니다. 학생들의 창의성을 높이 평가해 열린 시각으로 참신한 아이디어를 발굴하는 현대자동차그룹에서 앞으로 어떤 햅틱 기술을 만나게 될지 기대됩니다.

영현대기자단17기 강유진 | 숙명여자대학교
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