국내 연구진이 사람의 움직이는 동작(Motion)을 데이터 베이스(DB)화해 실시간 학습할 수 있는 스마트웨어 기술개발에 성공, 향후 어려운 동작이나 몸짓을 쉽게 배우고 따라 할 수 있게 됐다. 

ETRI(한국전자통신연구원)는 사람의 신체 주요 관절에 17개의 센서와 10개의 액추에이터(Actuator)를 부착해 배우는 대상과 나의 움직임을 3D로 분석·비교해 올바르지 않게 동작 시, 진동 신호를 줘 교정이 가능한 기술을 개발했다.

연구진은 본 기술이 17개의 관절마다 설치된 센서를 통해 얻은 데이터값으로 관절의 각도나 3차원 위치좌표를 알 수 있다고 설명했다. 따라서 ETRI가 개발한 옷을 입거나 밴드를 붙이면 배우기 어려운 운동의 동작이나 척추 자세교정, 재활치료 등 움직이는 동작을 따라하는데 유용하다.

예컨대 골프나 야구를 배울 때 지도자로부터 교육 받은 뒤 본인의 스윙 모습을 유명 선수와 비교해 영상으로 볼 수 있다. 이때 팔꿈치의 각도나 머리의 위치 등 세부적인 데이터들이 화면에 표시되어 선수의 동작과 본인의 차이를 정확히 계산을 통해 알려줘 보정해 주는 원리다.

특히 운동시 틀린 동작을 하게 되면‘드르륵’하며 진동을 느껴 해당부분의 학습에 집중할 수 있다. 또한 특정 부분이 문제일 경우 집중적으로 해당부분에 센서 장치를 설치, 강화훈련도 가능하다.

본 기술개발로 자세의 교정이나 동작을 요하는 학습 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있다. 또 배우는 사람은 과학적인 맞춤형 교육이 가능해  학습효율이 극대화 되어 비용 절감도 가능하다.

ETRI는 본 기술이 원격에서도 사용이 가능하다고 설명했다. 즉 서울에  사는 선생님이 인터넷을 통해 멀리 떨어진 제자의 모습을 보며 교정훈련도 가능하다. 

현재 본 기술은 상의(上衣)의 경우 센서와 엑츄에이터가 달린 옷을 입으면 된다. 하의는 밴드형 탈부착 형태로 허벅지, 종아리, 발목부분에 붙여 사용할 수 있어 편리하다.

향후, 본 기술은 골프 등 레저 스포츠 배우기나 체육활동, 어려운 동작을 따라 배우는 자세훈련, 재활치료 교육 프로그램, 콘텐츠 사업 등에 널리 활용될 것으로 연구진은 보고 있다.

ETRI의 이번 성과는 ▲척추질환 예방용 수트 ▲골프 모션 학습용 수트 ▲대화형 실시간 골프 학습용 콘텐츠로 나눌 수 있다.

본 연구로 개발된 수트는 자수(刺繡)가 가능한 전도성사(傳導性紗)로서 100회 구부림, 5회 세탁 회로연결 시험 등을 통해 90% 이상 전기저항에 차이가 없음을 입증했다.

연구진은 본 기술이 SOT(System on Textile)기반 지능형 인터랙티브 섬유기술과 다채널 센싱네트워킹 기술이 적용되었다고 설명했다. 이로써 사람의 인체와 스마트 의류, 외부 제품사이에서 모션을 센싱하고 엑츄에이션의 상호작용이 가능한 스마트웨어 기술을 개발했다.

모션 콘텐츠 기반의 스마트 의류 기술은 기존에 없던 신개념의 기술로 다양한 분야에서 학습방법에 대한 새로운 패러다임을 제시할 수 있는 기술이라고 ETRI는 설명했다.

아울러, 이번 스마트웨어 기술개발을 통해 전통적으로 노동집약적이었던 섬유산업과 ICT 기술의 융합을 통하여 새로운 웨어러블 스마트기기의 산업생태계를 구축, 글로벌 트랜드를 선도할 수 있는 신제품 및 새로운 서비스 시장의 창출을 견인할 것으로 연구진은 예상했다.

본 결과는 미래창조과학부의 지원으로 이루어 졌으며 SCI급 논문 5편, 특허출원 20여건, 기술이전을 했다고 밝혔다. 상용화는 내년 말로 보고 있다.

ETRI 강성원 지능형반도체연구본부장은“상호작용 가능한 섬유 및 IT융합 기술을 통한 스마트웨어 기술은 일반 사용자들의 교육, 의료복지, 레포츠 등 모션의 교정 및 학습이 필요한 모든 응용 분야에 기술개발을 촉진할 것으로 예상된다”고 말했다.

이번 성과는 ETRI가 주관하고 한국섬유소재연구원, 한국자카드섬유연구소, 상명대, 조선대, KAIST, 비에네스소프트가 공동 참여했다.