메타, VR 촉각 장갑 프로토타입 공개… 가상 사물을 느낄 수 있어
메타의 최신 첨단 가상현실 장갑을 끼고는 강아지를 쓰다듬으며 촉감의 모든 세부 사항을 느낄 수는 없습니다. 하지만 연구자들은 그 목표에 다가서고 있습니다. 메타(전 페이스북)는 VR과 AR 분야로의 요란한 전환으로 잘 알려져 있습니다.
그럼에도 메타는 7년 동안 가장 야심찬 프로젝트 중 하나인 촉각 장갑을 조용히 개발해 왔습니다. 이 장갑은 물체를 잡거나 손으로 표면을 쓸어내리는 것 같은 감각을 재현합니다. 회사는 이 기기의 프로토타입을 처음으로 공개했습니다.
단순하게 말하면, 메타의 촉각 프로토타입은 약 15개의 골진 공기주입식 플라스틱 패드(액추에이터)가 달린 장갑입니다. 패드는 사용자의 손바닥, 손가락 안쪽, 손끝에 맞도록 배치되어 있습니다. 장갑은 VR 컨트롤러 역할도 합니다. 뒷면에는 카메라가 손가락의 공간 움직임을 추적할 수 있도록 작은 흰색 마커가 있고, 사용자의 손가락 굽힘을 감지하는 내장 센서도 있습니다.
장갑을 끼고 가상현실이나 증강현실 모드에 들어가면, 정교한 제어 시스템이 패드의 공기압을 조절해 손의 여러 부위에 압력을 가합니다. 가상의 물체를 손끝으로 건드리면 그 물체가 피부를 누르는 느낌이 들게 됩니다. 가상의 물건을 쥐고 있으면 패드가 단단해져 저항감을 만들어냅니다. 이러한 감각은 시각 및 청각 신호와 함께 작동하며 실제로 만지는 듯한 착각을 만들어냅니다.
이 기술은 상대적으로 새로운 분야인 소프트 로보틱스에 기반하며, 부피가 큰 모터 대신 작은 공기 밸브를 사용합니다. 회사는 2014년 스타트업 Oculus VR을 인수한 이후 거의 이 작업을 해왔습니다. 첫 프로토타입은 액추에이터 하나가 달린 손가락 하나로, 2015년에 이미 개발되었습니다.
Reality Labs를 이끄는 마이클 아브래시가 떠올리는 초기 실험 중 하나는, VR 헤드셋 안에서 가상의 접시를 바라보던 순간입니다. 액추에이터 하나가 거친 도자기 위에서 마찰하는 가상 이미지와 소리와 결합되자 놀라울 만큼 설득력이 있었습니다. «접시가 보였고, 그 위에 올린 제 손가락이 보였고, 소리가 들렸습니다. 긁히는 듯한 소리였죠. 그리고 진동을 느꼈습니다. 제가 장담하는데, 저는 실제로 세라믹 접시 위로 손가락을 밀고 있었습니다».
촉각을 흉내 내는 것은 결코 새로운 일이 아닙니다. 컨트롤러 진동 같은 단순한 기능만으로도 VR에서 무언가를 만지고 있다는 느낌을 줄 수 있습니다. 많은 기업이 사용자의 손을 추적하거나 촉각을 만들어내는 착용형 기기를 개발해 왔습니다. 일부는 Reality Labs가 우선순위로 두지 않는 온도 감각까지 결합하기도 합니다.
메타는 다른 기업들이 할 수 없는 촉각 장갑의 대량 생산을 준비하고 있습니다. 대부분의 촉각 기기 제조사는 군대, 산업 또는 학술 기관을 위한 특수 제품을 판매합니다. 반면 메타는 지배적인 소비자 중심 시스템인 Quest VR을 생산하고 있으며, VR과 AR을 결합한 메타버스 구축에 수십억 달러를 투자하고 있습니다. 촉각 장갑이 출시되면 메타는 이 시스템이 Quest에서 작동하도록 보장하고, 앱 개발자들이 이를 사용하도록 장려할 수 있습니다.
Reality Labs는 장갑을 미래 안경 및 헤드셋을 위한 여러 제어 방식 중 하나로 제시하며, 근전도(EMG) 기반의 더 가벼운 솔루션과 함께 고려하고 있습니다. EMG는 손에서 신경 신호를 읽어 디지털 입력으로 변환하는 시스템입니다. 메타는 2019년 EMG 손목밴드를 만드는 CTRL-Labs를 인수했으며, EMG 팀은 촉각 디자이너 그룹과 별도로 일하고 있지만 두 기술은 쉽게 맞물릴 수 있습니다.
“더글러스 엥겔바트와 Xerox PARC는 우리가 디지털 세계와 상호작용하는 방식이 근본적으로 바뀐 유일한 사례입니다(1970년대의 마우스 발명과 Alto 데스크톱 컴퓨터 설계를 말하며, 이는 현대 개인용 컴퓨터의 방향을 잡는 데 도움을 주었습니다). AR 안경이 등장하려면 이런 변화가 일어나야 합니다. 키보드와 마우스를 들고 다니지는 않을 것입니다. 상호작용하기 위해 전화기를 꺼내 들지도 않을 것입니다”
일부 작업에는 단순한 손목밴드면 충분할 수 있습니다. 다른 작업에는 더 완전한 촉각 경험이 필요합니다. 그럼에도 실제로 사용할 수 있는 촉각 장갑을 만드는 데에는 수많은 장애물이 있습니다.
한편으로 엔지니어 팀은 수년 안에 장갑의 액추에이터 밀도를 수십 개에서 수백, 심지어 수천 개로 크게 늘리기를 원합니다. 현재 장갑은 물체의 윤곽은 전달할 수 있지만 표면 간의 뚜렷한 차이는 구분하지 못합니다. 대신 소리와 이미지가 유도하는 힘에 의존하고 있습니다.
“강아지를 쓰다듬을 수는 있지만 질감은 느낄 수 없습니다. 실제로 그 감각을 느끼려면 움직임 밀도가 매우 높은 진동이 필요하지만, 이 장갑은 그렇게 하지 못합니다”
반면 장갑은 크기를 대폭 줄여야 합니다. 힐리는 사람들이 현실 세계와 가상 세계 모두에서 자연스럽게 상호작용할 수 있다고 느낄 만큼 기기가 가벼워야 하며, 현재처럼 케이블에 의존하지 않고 완전히 무선이어야 한다고 말했습니다.
또한 촉각 장갑은 사용자의 피부에 정확히 밀착되어야 합니다. 이를 위해 구매자마다 다른 버전을 개발해야 할 수 있으며, 디지털 설계로부터 맞춤 크기의 의류를 만들 수 있는 3D 니팅 같은 공정으로 이것이 가능합니다.
실용적인 문제도 있습니다. 예를 들어 이런 첨단 장갑은 어떻게 세척해야 할까요? 지금은 알코올로 꼼꼼히 닦아냅니다. 힐리는 이렇게 말했습니다. "의류 전반에 대해서는 세탁이 가능해야 한다고 기대합니다. 세탁할 수 있는 장갑을 만들고 싶습니다. 어떻게 할지는 아직 모릅니다. 하지만 이것도 우리 비전의 일부입니다."
장갑이 시장에 출시된다면, 생체 정보를 수집하는 다른 웨어러블 기기들과 같은 개인정보 및 보안 문제에 직면하게 될 것입니다. 아브라쉬는 EMG 팔찌 같은 기술의 사용을 키보드 타이핑에 비유하는데, 이는 잠재적 위협으로 거의 언급되지 않습니다. 그러나 웨어러블 기기는 사람의 신체 움직임을 정밀한 수준으로 분석할 수 있는 반면, 기본적인 타이핑 패턴만으로도 파킨슨병 같은 질환의 시작을 예측할 수 있습니다. Meta는 이 데이터 중 어떤 부분이 사용자 기기를 벗어나는지, 그리고 누가 추가로 접근할 수 있는지를 규정하는 정책을 마련해야 할 것입니다.
현재 팀은 가상 현실이 얼마나 현실적인지 이해하려고 노력하는 단계에 있습니다. "촉각 장갑의 흥미로운 점 중 하나는, 시청각적인 것과 달리 현실을 정확히 재현할 수 없다는 것입니다"라고 아브라쉬는 말했습니다.
“촉각 장갑이 성공한다면 강아지를 쓰다듬을 수 있겠지만, 그것은 가상의 강아지이고 경험도 약간 다를 것이라고 생각합니다. 하지만 대체로 정서적으로, 경험적으로 보면 현실처럼 느껴질 것입니다”
주목할 점은 VR 스타트업 HaptX가 Meta를 자사의 특허 기술과 "거의 동일한" 프로토타입을 시연했다고 비난하는 꽤 강경한 성명을 발표했다는 것입니다. HaptX 최고경영자 제이크 루빈의 성명에 따르면, 이 스타트업은 수년간 자사 기술을 "Meta의 많은 엔지니어, 연구원, 경영진"에게 시연해 왔으며, 이번 최신 프로젝트와 관련해서는 회사가 자신들과 상의하지 않았다고 합니다.
"아직 Meta로부터 아무런 연락을 받지 못했지만, 우리는 공정하고 평등한 합의에 이르기 위해 협력하기를 바라며, 이를 통해 우리의 문제를 해결하고 그들이 향후 소비자 제품에 우리의 혁신 기술을 포함할 수 있기를 기대합니다"라고 루빈은 밝혔습니다.
