‘촉감 디지털 트윈’ 연구 박차…시각 이어 촉각 정보 전달 가능

경희대·카이스트·포항공대·한국기술교육대 공동연구 개발
디지털 공간서 현실에 대한 모니터링과 예측·최적화 수행

경희대가 카이스트, 포항공대, 한국기술교육대, ㈜유오케이가 공동으로 ‘손으로 만질 수 있는 디지털 트윈’을 개발하고 있어 눈길을 끈다.

경희대 컴퓨터공학부 전석희 교수가 총괄 책임을 맡아 진행 중인 디지털 트윈 기술은 현실 세계에 존재하는 공간을 디지털로 복사본을 만들고, 이 디지털 공간에서 현실서 하지 못하는 여러 가지 일을 미리 실험해 현실에 대한 모니터링과 예측·최적화를 적은 비용으로 수행하는 기술을 말한다.

일례로 공장의 화재 상황 대비를 위해 실제 화재를 발생시킬 수 없으니, 공장에 대한 디지털 트윈을 만들고 화재 시뮬레이션을 돌려봄으로써 화재 대비 프로토콜에 대한 예측, 최적화를 수행할 수 있다.

기존의 디지털 트윈 시스템은 시뮬레이션의 결과물을 시각적으로만 전달이 가능했는데 지난해부터 경희대 등 4개 기관의 연구팀은 시각적인 정보 전달에 더해 촉각적인 정보 전달도 가능한 디지털트윈 시스템을 개발하고 있다. 즉, 가상으로 만들어 낸 화재 현장에서 열감을 느끼고, 화재 진압을 위한 소화기를 만지면서 훈련이 가능한 시스템이다.

연구팀은 이를 위해서 현실 공간의 촉감 속성들 (예 벽의 까칠함, 물렁함, 열전도율 등)을 모델링 해서 디지털 데이터화하는 촉감 모델링 시스템을 개발했다. 그리고 사용자들에게 촉감을 좀 더 정확하고 쉽게 전달하기 위해서 모니터에 부착할 수 있는 얇고 투명한 필름 형태의 촉감 피드백 장치도 개발 완료했다.

이 촉감 피드백 장치는 터치 시 진동을 만들 수 있고, 터치하지 않고 근처에 손만 가져갔을 때도 초음파를 통해 손에 진동을 느끼게 만들어 주는 기능을 가지고 있다.

이에 연구진은 촉감 디지털 트윈 시스템의 유용성을 실증하려는 시도를 하고 있다. 우선 국내 여러 발전소들과 연계해 발전소 터빈을 디지털 트윈화 하고, 이 가상의 트윈 속에서 터빈의 이상 유무를 손으로 만지면서 검사하는 촉감기반 발전소 터빈 검사 시스템을 2024년에 구축할 계획이다.

2025년부터는 반려동물이 있는 집 안을 디지털 트윈화 해 외출 시 원격으로 반려동물에게 먹이를 주며, 모니터링 하면서 반려동물을 손으로 쓰다듬거나 안아볼 수 있는 반려동물 촉감 디지털트윈 시스템도 구축할 예정이다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부가 지원하고 정보통신기획평가원이 관리하는 ‘디지털 객체의 다양한 해석 정보 제공을 위한 비착용식 시-촉각 디지털 트윈 플랫폼 기술 개발’ 과제의 일환으로 진행되고 있다.