스마트센서와 오감인식
빅데이터·디스플레이 등과 접목돼야
센서가 스마트화로 빠르게 진화하고 있는 가운데 센서기술이 IT 융합 기반기술이자 차세대 유망기술로 급부상하고 있다. 센서의 제어·판단·저장·통신 등 기능이 결합돼 IT 산업과 기존 산업의 융합에 핵심적인 역할을 수행하고 있는 것. 센서 기술 중에서 특히 인간의 감각을 모방하는 오감인식기술에 관심이 모이고 있다.
삼성경제연구소 이치호 수석연구원은 이와 관련 최근 오감인식기술이 불러오는 혁신이란 보고서를 냈다. 이치호 수석연구원에 따르면 오감인식기술은 다양한 산업에서 불러오는 파급이 클 것이라고 전망하면서 새로운 사업기회와 시장을 주시할 필요가 있다. 이치오 수석연구원의 발표를 요약한다.
■ 각인식 = 사람의 얼굴을 인식하는 단계에서 표정을 통해 사람의 상태를 인식하는 단계로 발전하고 있다. 도요타는 얼굴 표정을 인식해 슬프거나 화가 난 상태에서는 미래 경고하는 시스템을 개발 중이다. 사람의 시선이 향하는 곳을 감지하게 되면서 기기의 간단한 조작에서부터 미래 행동 예측까지 여러 부문에서 활용할 수 있다. 예컨대 소비자 행동분석, 장애인의 기기조작, 졸음운전에 대한 경고 등 다양하다. ETRI의 경우 시선인식과 뇌파신호의 과거 데이터를 분석해 상황에 맞게 사용자의 미래정보를 제공하는 시스템을 개발하고 있다.
■ 청각인식 = 주로 음성인식에 사용하는데 사람과 기기의 상호작용에 관여하기 때문에 특히 중요하다. 얼마 전 방한한 MS 회장인 빌 게이츠도 로봇과 음성인식을 미래 기술의 아이콘으로 선정한 바 있다. 이 기술은 단순한 기기 제어 도구에 머물지 않고 인공지능을 통해 사람과 소통을 강화하는 데 활용된다. NTT도코모는 음성을 인식하고 그 의미를 해석해 사용자와 대화하는 말하는 전시어지 서비스를 출시했다.
■ 촉각인식 = 근육의 움직임으로부터 손동작이나 움직임을 인식하는 촉간센서가 핵심. 실제 사람의 손을 모방하는 촉각센서는 아직 연구개발 단계로 로봇이나 사람에게 이식하기 위한 연구가 진행되고 있다. 사우스캘리포니아대학의 비터비 연구팀이 개발한 촉각센서는 사람보다 민감해 117개 종류의 재료를 95% 정확도로 구별할 수 있다. 스위스 로잔공대 연구진도 올 하반기에 인공손을 사람에게 인식할 계획이다.
■ 후각 및 미각인식 = 사람처럼 냄새를 맡거나 맛을 느끼는 센서에 대한 연구는 아직 미흡한 수준이다. 기준에는 MOSFET 반도체나 수정진동자 같이 냄새나 맛과 관련된 분자를 감지하는 전자센서를 이용했다. 통상 6~24개 전자센서를 이용해 각각의 센서가 특정 맛이나 냄새들을 인식하고 이를 이미 구축해놓은 데이터베이스와 비교해 판별하는 구조. 최근에는 인간이나 동물의 후각 또는 미각 수용체를 이용하는 바이오 센서에 대한 연구도 진행 중이다.
■ 시사점은? = 센서기술은 반도체, MEMS 기술을 비롯해 소재와 기초과학 등 기술이 기반이 되기 때문에 꾸준한 투자가 이뤄져야 한다.
지난 86년 창업부터 현재까지 30년 가까이 음성인식, 합성 및 자동번역에 대한 연구를 지속해오고 있는 일본의 ATR이 그 대표적 사례이다. 기존에는 시각·청각센서와 인식기술 개발에 치중해왔기 때문에 촉각·미각·후각 인식과 관련한 분야는 아직 개척할 여지가 많다.
오감인식기술과 관련 기술인 인공지능, 빅데이터, 투명·플랙서블 디스플레이 등 최신 기술의 접목을 시도해야 한다. 특히 다수의 센서에서 받은 대량의 실시간 데이터에서 의미를 찾아내는 빅데이터 분석을 적극 활용해야 한다. 오감인식기술과 더불어 뇌파나 뇌신경 신호를 인식해 생각하는 것만으로 기계와 소통할 수 있는 뇌-기계 인터페이스 기술에도 관심을 가져야 한다.
<김유활 기자>
