GIST, 가상현실 보행 한계 극복한 '레드 슈즈' 개발

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 광주과학기술원(GIST)은 AI융합학과 김승준 교수 연구팀이 가상현실(VR) 환경에서 사용자가 실제보다 훨씬 넓은 공간을 자연스럽게 걸을 수 있도록 돕는 로보틱스 보행 인터페이스 '레드 슈즈'(ReD Shoes)를 개발했다고 2일 밝혔다.

'레드 슈즈'라는 이름은 1948년 영국 영화 '분홍신'(The Red Shoes)에서 따왔다. 영화 속 주인공은 붉은 신을 신는 순간, 신발이 이끄는 대로 새로운 세계로 무한히 달려 들어가는 듯한 몰입 경험을 하게 된다.

VR 기술은 교육·훈련·게임 등 다양한 분야에서 활용되고 있지만, 실제 공간이 좁으면 사용자가 마음껏 걷기 어렵다는 한계가 있다. 이를 보완하기 위해 개발된 기술이 '리다이렉티드 워킹'(RDW)이다. 이는 가상 환경의 시각 정보를 미세하게 조작해 사용자의 보행 경로를 유도한다.

그러나 기존 RDW 기술은 시각과 몸의 균형감각이 어긋나면서 멀미와 이질감을 유발, 몰입감과 보행 안정성이 모두 떨어지는 한계를 안고 있었다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 발바닥에 전달되는 '기울기 촉각 피드백'을 활용해 감각 불일치를 줄이는 보행 인터페이스 '레드 슈즈'를 개발했다.

이를 통해 VR 보행 중 시각·전정·고유 감각을 정밀하게 맞춰, 좁은 현실 공간에서도 넓은 가상 공간을 걷는 듯한 자연스럽고 안정적인 체험을 구현했다.

'레드 슈즈'는 상단·중간·하단이 분리되는 모듈식으로 제작됐으며, 목재 기반 구조에도 불구하고 0.9㎏의 경량화를 이뤘다. 장시간 착용해도 부담이 적고, 유지 관리도 용이하다.

김승준 교수는 "'레드 슈즈'는 단순한 VR 보행 보조 도구가 아니라 인간의 감각 체계와 로보틱스 제어가 결합한 새로운 형태의 보행 인터페이스의 가능성을 보여준다"며 "향후 경량화와 맞춤형 설계를 더 해 게임과 메타버스는 물론, 군·의료 훈련이나 재활 치료 등 다양한 산업에서 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

연구는 김승준 교수의 지도로 인간중심지능시스템 연구실 아야 아타야(Aya Ataya) 연구원, 아흐메드 엘샤르카위(Ahmed Elsharkawy) 박사후연구원, 이지은 연구원, 황석현 연구원, 성민우 박사과정생이 수행했다.

연구 결과는 국제학술지 '버추얼 리얼리티'(Virtual Reality)에 지난 9월 18일 온라인으로 게재됐다.

기술이전 관련 협의는 기술사업화센터를 통해 진행할 수 있다.

kanjoys@news1.kr