광주과학기술원(GIST·총장 김기선)은 윤정원 융합기술학제학부 교수팀(뇌 나노로봇 연구센터)이 메타버스 세계에서 보행 핵심 인터페이스 서비스를 제공하는 2차원 초박형 360도 트레드밀을 개발했다고 21일 밝혔다.
통상적으로 러닝머신이라 불리는 트레드밀은 1차원 단방향으로만 보행 운동을 지원하지만, 360도 트레드밀은 사용자가 원하는 방향으로 자유롭게 보행할 수 있는 차세대 보행 인터페이스 장치다. 메타버스에서 구현된 공간을 물리적으로 인터페이스 할 수 있다.
360도 트레드밀은 미국 육군연구소(ARL)가 2000년대 초반 최초로 개발해 2010년 초반에 상용화됐다. 속도·방향 등 보행 의도를 실시간 파악해 사용자 위치를 기준 위치에 계속 유지할 수 있도록 한다.
연구팀은 연속 배치 스크루 기어 등 새로운 기어 전동 방식을 통해 2차원 모션을 초박형 공간에서 실현할 수 있는 동력 전달 메커니즘을 개발했다. 기존 360도 트레드밀의 과도한 두께 및 소음 문제를 전반적으로 해결할 수 있도록 연속으로 배치한 특수한 스크루 기어를 2단으로 적층해 고속·고가감속 2차원 무한지면 구현에 성공했다. 모션 성능을 확보하면서 가정에서도 쉽게 설치할 수 있도록 새로운 전동 메커니즘과 안정적인 보행 인터페이스가 가능한 발목 관절 토크 예측 기반 보행 인터페이스용 제어 알고리즘도 개발했다.
윤정원 교수가 지도한 학생 및 회사로 구성된 인바이트 팀은 과학기술정보통신부가 주최하고 한국연구재단·한국청년기업가정신재단이 주관한 '실험실 창업 페스티벌'에서 초박형 360도 트레드밀을 제시해 최우수상을 받았다.
윤 교수는 “현재 메타버스 세계에서 실제 보행을 할 수 있는 장치에 대한 수요가 증가하고 있는 가운데 가정, 병원, 연구소 등 다양한 곳에서 보행 인터페이스 서비스를 제공할 수 있을 것”이라면서 “향후 2차원 보행 운동을 안전한 곳에서 실감이 나게 할 수 있도록 보행 운동 방식의 대대적 변화가 기대된다”고 말했다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
