[인간과 컴퓨터] 컴퓨터(디바이스) → 인간 #7

개념 – 컴퓨터의 감지(센서) 능력이 인간의 감지 능력을 월등히 넘어, 컴퓨터가 인간을 지원하는 경우이다. 예를 들어 인간의 후각은 10,000개의 냄새분자를 감지하지만(2004년 노벨생리의학상), 컴퓨터는 개(Dog)의 후각처럼 100,000개의 냄새를 맡을 수 있다.

이 경우 컴퓨터는 인간이 맡을 수 없는 분자까지 감지하여 위험 수준을 파악해 인간에게 제공 할 수 있다. 아직은 인간의 오감을 지원하는 쪽으로 개발 중이다. 감성, 감정, 생각(마음)을 지원하는 경우는 별로 없으나 꿈을 꾸게 해주는 제품을 개발하는 경우는 있다.

오감을 지원하는 즉 ‘컴퓨터/디바이스 → 인간’ 기술에 가장 발 빠르게 움직이는 기업이 IBM이다. IBM은 2012년 센서 및 소프트웨어 프로그램의 발달로 5년 안에(2017년) 컴퓨터가 인간과 같거나 월등히 높은 오감 능력을 갖게 될 것이라 예측했다.(IBM 5 in 5)

 

<표> IBM이 전망한 5년 후의 우리의 생활을 바꿀 컴퓨터의 오감 혁신(IBM, 2012를 참고하여 내용 추가)

오감

컴퓨터의 능력

컴퓨터의 진화 및 인간 지원 활동

시각(87%)

인간의 시각 감지 능력을 넘음

인간의 눈은 가시광선(Visible Light)만 감지, 향후 컴퓨터는 라디오(Radio), 극초단파(Microwave), 적외선(IR), 극자외선(UV), X-선, 알파선, 감마선, 베타선까지 감지하여, 인간이 감지할 수 없는 시각정보(이미지), 예술(artwork) 정보, X-선 이미지, MRI 이미지를 분석하여 인간에게 제공

청각(7%)

인간의 청각 감지 능력을 넘음

인간의 귀는 16Hz~20kHz의 소리만 감지, 향후 컴퓨터는 20,000Hz 이상의 초음파를 모두 감지하여, 인간이 감지할 수 없는 소리나 진동을 감지, 어린아이의 우는 소리를 인식분석하여 건강상태나 분위기 파악하여 치료법 제공, 미세한 소리까지 감지하여 산 사태(avalanches)나 다리의 붕괴를 예측하여 인간에게 제공

촉각(3%)

인간의 촉각 감지 능력을 넘음

인간의 손/피부는 사물의 표면만을 감지하고 미묘한 촉감을 감지할 수 없으나, 향후 컴퓨터는 인간이 감지할 수 없는 사물의 표면과 속의 촉감을 감지하여 스마트 화면에서 물체의 질감을 느낄 수 있도록 해줌. 스마트폰의 진동장치를 이용해 원거리에 있는 사물의 고유한 진동패턴(빠르고 짧은 진동, 길고 강한 진동)을 재현하여 촉감도 인간에게 전달

후각(2%)

인간의 후각 감지 능력을 넘음

인간의 코는 10,000개의 냄새분자(화학분자)만 감지, 향후 컴퓨터는 개의 100,000개 냄새분자를 감지할 수 있는 능력을 가져, 인간이 감지할 수 없는 냄새를 감지하여 인간에게 위험 정도를 제공, 인간의 호흡(날숨, respiration)으로 건강 상태를 분석하고 실내의 병원균이나 바이러스를 감지하여 인간에게 제공. 호흡에 아세톤 분자(가스)가 2배 이상 포함되면 당뇨병, 톨루엔은 폐암, 일산화질소는 천식, 암모니아는 신장병

미각(1%)

인간의 미각 감지 능력을 넘음

인간이 감지할 수 없는 미각을 감지하여 개인의 건강상태와 미각 선호도를 고려해 식단을 구성해줌. 인간의 맛을 결정하는 것은 시각이 87%임, 보는 것으로 이미 침이 나오고 먹고 싶다는 생각이 나게 하는 것임

 

 

isight
애플(Apple) iSight 카메라

 

시각 지원(카메라, 시선인식, 디스플레이, Glass)

애플(Apple)은 iSight라는 카메라에 가시광선 렌즈, 적외선 렌즈, X-선 렌즈를 융합해, X-선으로 인간의 뼈 구조를 감지할 수 있고, 적외선으로 인간의 열 분포를 감지할 수 있게 하여, 이를 iPhoto라는 어플로 연결해 인간을 지원하는 서비스를 하고 있다.

한국전자통신연구원은 시선인식과 뇌파신호의 과거 데이터를 분석하여 상황에 맞게 사용자가 원하는 미래 정보를 제공하는 시스템을 개발 중이다.

프랑스의 In Vivo BVA사는 시선인식기 정보를 분석하여 인기 없는 품목을 매장에서 철수시키고 있다.

현재 구글, 소니, MS, Apple 등은 Glass를 개발하는데 집중하고 있으며, 향후 Glass에 가상정보를 제공하여 증강현실(AR) 서비스를 하고자 한다. 이 또한 사람의 시각을 증강시키는 것이다.

 

청각 지원

삼성전자 갤럭시 시리즈의 '사운드 앤 샷(Sound & Shot)' 기능은 사진 촬영 당시 소리나 음성을 사진과 함께 담아 재생해 주는 기능으로 시각적 이미지에 소리까지 더해 기억을 보다 생생하게 남길 수 있다. '삼성 어댑트 사운드(Samsung Adapt Sound)'는 가청 범위를 측정해 최상의 청취 경험을 제공해주어 개개인에 최적화된 통화 또는 음악 감상을 할 수 있다.

 

시각+청각 지원

한국전자통신연구원(ETRI)은 2013년 4월에, 초소형 카메라를 이용해 버스 번호나 지하철 출입구 번호, 화장실 표지판 등을 인식해 음성으로 방향을 알려주는 ‘시각장애인용 맞춤형 시각정보 안내시스템’을 개발했다.

개발한 시스템은 모자 위에 두 개의 소형카메라를 장착해 주변 환경과 숫자나 기호, 문자 등을 자동으로 인식한다. 이를 통해 버스가 도착하면 버스 번호를 읽어 주고, 지하철역 안에선 출구 방향이나 매표소, 화장실, 엘리베이터 등의 위치를 찾아내는 것이다.

최근 주요 시설물은 기호로 표시되는 경우가 많은 만큼 한글이나 알파벳 같은 문자를 일일이 읽어 인식하는 것이 아니라 기호나 숫자 등의 패턴을 자동으로 인식하기 때문에 오류가 적다.

 

 

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이번 기술은 기호나 숫자뿐만 아니라 주변 풍경도 분석할 수 있어 차도와 인도를 구분해 장애인이 차도로 들어갈 경우 경보를 울려주고, 길을 잃어버리지 않도록 방향을 알려주는 기능도 있다. 또 등록한 친구의 얼굴을 인식해 이름을 들려주는 것도 가능하다.

연구진은 구글, 마이크로소프트 등에서 최근 선보이고 있는 ‘안경형 컴퓨터’에도 이 기술을 적용할 수 있을 것으로 보고 있다. 안경형 컴퓨터는 카메라와 정보단말기를 모두 내장하고 있어 프로그램만 일부 변경하면 음성안내 기술을 활용할 수 있다.

연구원은 이 기술과 관련해 2건의 국제논문을 내고 13건의 국내외 특허를 등록하는 한편 국내 기업에 기술 이전을 완료해 조만간 상용화될 것으로 전망했다.

 

 

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후각 지원(향기 분사/전송/통신)

미국 Marketing Aromatics사는 오락용 의자에 향기에 의해 동작이 제어되고, 공간에 자동으로 향기를 분사할 수 있는 모션 의자를 개발 중이다.

미국 TriSenx사는 USB 포트에 장착 가능한 20개의 기본 향 카트리지를 기반으로 사용자가 수백 가지 향 조합이 가능한 Scent-Dome 개발했다.

NTT Communications은 2005년에 ‘향기통신’을 개발했다. 향기통신은 개인 컴퓨터에 부착된 ‘향기 발생장치(Scent-generation device)’를 이용, 향기를 데이터로 전환시킨 후 인터넷에 연결된 ‘향기 발생장치’로 보내, 장치 내부에 미리 저장된 향기 물질을 조합하여 향기를 제조한다.

오사카 소재 제국호텔은 ‘객실의 안락함에 향기가 적합하다’는 판단아래 NTT Com의 향기 통신기술을 2005년 말부터 서비스하고 있다.

 

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NTT Com과 Tokyo FM의 향기나는 라디오 비즈니스 모델

 
 

또한 NTT Communications은 2006년 향기 나는 라디오를 개발했다. 이를 이용 TOKYO FM과 <KAORI 통신>이 “향기 나는 라디오”를 실현하여 2006년 10월부터 서비스 시작했다.

아티스트의 음악을 소개할 때 그 아티스트의 음악성 및 악곡의 느낌에 맞춘 향기를 혼합하여, 그 레시피(요리법)의 데이터를 방송 홈페이지를 통해 공개하고, 향기발생장치와 인터넷 접속환경을 갖춘 청취자는 홈페이지에 접속하여 라디오에서 흘러나오는 음악과 동시에 그 곡에 어울리는 향기를 즐길 수 있다. 음악에 향기를 융합하여 후각에 의한 오감통신을 실현한 것이다.

TOKYO FM은 방송 프로그램 ‘Tapestry’를 통해 “향기 나는 음악”을 제공하고, 여성 청취자들의 관심도가 높은 아로마테라피 등의 향기에 관한 정보를 방송과 홈페이지를 통해 제공한다.

NTT는 ‘KAORI 통신’, ‘YURAGI 통신’과 함께 손끝의 맥파를 측정함으로써 심신의 상태를 파악 하는 등 종래의 문자와 음성을 중심으로 한 커뮤니케이션의 한계를 넘은 ‘오감정보통신’의 개발을 추진하고 있다, 이는 “오감으로 감정과 기분을 전달하는 차세대 커뮤니케이션에 의해 건강한 사회를 창조한다”라는 서비스 비전을 바탕으로 하고있다. 또한 향기를 전달하는 스마트폰을 개발하고 있다.

 

 

 

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미국의 Trisenx 및 영국의 Telewest Broadband)기업은 2004년에, 이매일에 다양한 향기를 코드화하여 상대방에게 보내면 컴퓨터에 플러그인되어 있는 향기 돔(Scent Dome)에서 그 향기가 혼합되어 공기 중에 뿌려지는 기술을 개발했다.

시각 및 청각뿐 아니라 후각적 감각을 인터넷으로 보낼 수 있어, 3차원 감각으로 고객들의 감성을 유발하고, 향후 사랑과 예술이라는 고객가치 창출에 도전하는 것이다.

의 그림의 붉은 돔은 60개의 냄새를 생성할 수 있는 향기 돔(Scent Dome)으로 오른쪽의 컴퓨터에 플러그인 되어 있다. 이메일이 오면 이메일의 냄새 코드와 돔이 매칭되어 돔에서 냄새를 뿜어낸다.

국내에서는 LG전자의 초콜릿폰(화이트)이 벨소리가 울리면 라벤다 향이 나는 제품으로 한때 인기를 끌었다.

 

감정 지원

토요타는 운전 중 얼굴 표정을 인식하여 슬프거나 화가 난 상태에서는 미리 경고하는 시스템을 개발 중에 있다.

 

 

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꿈을 지원

일본의 장난감 기업인 Takara는 2004년에 오감 제공베이스로 원하는 꿈을 꾸게 하는 35인치 크기의 Dream Machine인 Yumemi Kobo를 개발했다. 사람들이 영화 스타와 데이트, 올림픽에서 금메달을 따기, 로또 1등에 당첨되기 등 원하는 꿈을 완전하게 꾸거나 악몽을 제거할 수 있는 새로운 기계를 만든 것이다.

Yumemi Kobo에는 음성기록(a voice recorder), 일련의 빛(array of lights), 그림 프레임(picture frame), 향기 분배기(fragrance dispenser), 저장된 백그라운드 음악을 선택하기, 두 개의 스피커와 시계(a timer)가 장착되어 있다. 이들을 잘 조합하여 원하는 향기, 음악, 빛을 조절하여 잠자는 동안 오감을 작동시켜 원하는 꿈을 본인이 디자인 하게 하는 것이다. 잠자기 전에 그저 몇 분 동안 설정만 하면 된다.

 

CBI(가상경험을 지원)

일본 Sony가, CBI(Computer-Brain Interface) 기술 개발, 초음파를 특정 신경세포에 쏘아 가상경험 세계 구축에 도전하고 있다. 일본 소니사는 2005년에 뇌세포(신경세포)를 외부에서 직접 자극함으로써 영화나 비디오 게임을 즐기면서 냄새와 맛, 심지어는 촉감까지도 실제처럼 느낄 수 있도록 하는 아이디어 특허를 냈다.

이 아이디어는 아직 구체적인 발명 특허로 진전되지는 않은 상태이지만 영화 매트릭스(Matrix)처럼 상상하는 세계가 현실화될 수 있는 단 초를 열어주는 시도로 평가되고 있다. 이 기술은 두뇌에 칩이나 자극용 전극을 삽입하는 방식이 아니라 비이식 기술이다.

 

 

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이 기술은 목에 장착된 전극 디바이스를 통해 초음파를 두뇌의 특정 신경세포 부위에 쏘아 초음파의 패턴을 변화시킴으로써 이미지를 맛이나 소리로 전환시켜주어 감각적 경험을 만들어주는 방식이다. 이 기술을 적용하면 장님이나 귀머거리도 보고 들을 수 있다고 특허는 주장하고 있다.

두뇌 이식 기술은 요즈음 한창 연구 중이고 점점 더 복잡한 기술이지만, 이 비이식 방법은 두뇌의 모든 것을 그대로 보존하면서 조작하는 유일한 기술이다. 이미 트렌스크레니얼 자기 자극(transcranial magnetic stimulation)이라 잘 알려진 기술들은 자기장을 급격하게 변화시킴으로써 두뇌 조직 내에 전류를 삽입하여 신경세포들을 자극하는 기술이다.

그러나 이 자기장 기술은 특성상 두뇌 신경세포들의 특정 부위에 정확하게 초점을 맞추기 어렵다는 문제점이 있다. 반면 Sony 사의 초음파 기술은 정확히 표적에 쏠 수 있다고 한다. 만약 Sony사가 기술하는 이 초음파 방식이 정말 작동된다면, 설사 특허에서 말하는(상상하는) 엔터테인먼트 목적만큼이나 감각적 경험을 불러일으키지 않는다 해도, 이 기술은 리서치나 의료용 등 모든 분야에 적용할 수 있다는 점에서 획기적인 시도라고 할 수 있다.

 

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Sony 사는 이미 이 초음파 방법을 위한 응용기술 특허를 2000년에 출원했으며, 특허가 2003년 3월에 주어졌다(6,536,440, 25 March 2003). 그 이후로 Sony 사는 6,584,357(June 24, 2003), 6,729,337(May 4, 2004), 6,889,085(May 3, 2005), 7,350,522(April 1, 2008), 7,542,805(June 2, 2009) 등의 관련 특허를 받았다.

 

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차원용 소장/교수/MBA/공학박사/미래학자

아스팩기술경영연구소(주) 대표, 국제미래학회 과학기술위원장, (사)창조경제연구회 이사, (사)한국지식재산상업화협회 부회장, 연세대학원/KAIST IP-CEO 겸임교수