양치하다 뉴스보고 유튜브 트는 시대 '성큼'
양치하다 뉴스보고 유튜브 트는 시대 '성큼'
  • 함예솔
  • 승인 2018.12.14 08:00
  • 조회수 3065
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1분 1초가 소중한 아침 출근 준비 시간, 양치질하며 거울을 바라보는 동시에 오늘의 주요 뉴스, 궁금했던 유튜브 영상, 날씨 등을 확인할 수 있다면 어떨까요? 이런 일상이 곧 가능할지도 모르겠습니다. KAIST 전산학부 신인식 교수와 김효수 연구교수 연구팀이 가구, 거울 등의 주변 사물들을 터치 입력 도구로 사용할 수 있는 스마트폰 기반의 터치 사운드 위치 파악 기술을 개발했다고 합니다. 

 

터치 입력 기술 사용 예시. 출처: KAIST
터치 입력 기술 사용 예시. 출처: KAIST

이 기술은 사람들이 항상 휴대하는 스마트폰, 태블릿 PC 등을 사용한 기술입니다. 언제 어디서나 책상 등의 주변 사물에 가상 키보드로 장문의 문자, 메일 등을 손쉽게 작성할 수 있고, 체스 등 보드게임도 즐길 수 있습니다. 또한 단순한 디스플레이 기능만 제공하던 스마트 TV나 거울과 같은 스마트 기기에 터치 입력 기능을 삽입해 좀 더 편리하고 효율적인 기기 활용을 할 수 있다고 합니다.

 

연구팀이 개발한 시스템은 지난 11월 4~7일 중국 선전에서 열린 모바일 및 센싱 분야의 최고 권위 국제학회 'ACM SenSys'에서 발표돼 호평을 받았습니다. 또한 우수성을 인정받아 '베스트 페이퍼 러너-업 어워드(best paper runner-up award)'를 수상했습니다. 

 

터치 터치~ 출처: pixabay
터치 터치~ 출처: pixabay

터치 사운드 기반 입력 기술은 다양한 사용 환경에서도 1cm 이내의 오차로 정확하면서도 일관성 있게 터치를 입력하는 것이 가장 중요합니다. 사용자들은 책상, 벽, 거울 등 매번 다른 재질의 사물을 터치 입력 도구로 활용할 수 있어야 합니다. 사용 중에도 책이나 가방과 같은 주변 물체의 위치 및 소음 수준이 바뀔 수 있기 때문입니다.

 

연구팀은 사용자가 손톱 등으로 사물을 터치했을 때 발생하는 터치 충돌 소리가 고체 표면을 통해 전달되는 과정을 분석했습니다. 소리가 공기를 통해 전달될 때와는 달리 고체 표면에 전달될 때에는 주파수에 따라 다른 속도로 전달되는 분산(dispersion) 현상을 겪습니다. 분산 현상으로 인해 주파수별로 소리 도달 시간 차이는 소리 전달 거리에 비례해 증가하며, 주변 소음이 변화해도 비례 관계는 변하지 않습니다. 

 

양치하면서 뉴스보기. 출처: KAIST
양치하면서 뉴스 보기. 출처: KAIST

 

김효수 연구교수는 이러한 관찰에 기반해 고체 표면으로 전달된 터치 소리를 스마트폰에 녹음하고 간단한 조정 과정을 통해 주파수별 소리 도달 시간 차이와 소리 전달 거리의 관계를 파악했습니다. 이후 이 값을 이용해 사용자의 터치 입력 위치를 정확하게 계산하는 기술을 개발했습니다.

 

개발한 시스템은 약 17인치의 터치 스크린에서 평균 0.4cm 이내의 측정 오차를 보였습니다. 특히 나무 책상, 유리 거울, 아크릴 보드 등 다양한 종류의 사물에서 주변 물체의 위치나 소음이 변하는 상황에서도 항상 1cm 이내의 측정 오차를 기옥하는 정확성을 보였습니다. 

 

양치하면서 영화보기~ 출처: KAIST
양치하면서 영화보기~ 출처: KAIST

 

특히 기존 기술이 터치 입력 위치 파악에만 수백 초 소요되는 것과 달리 정확성과 편리한 사용을 위해 약 10초 이내의 간단한 조정으로 기술을 적용하는 데 성공했습니다. 연구팀은 실제 사용자를 대상으로 한 실험에서도 사용자 경험 및 정확성 등 모든 지표에서 긍정적인 반응을 얻었다고 밝혔습니다. 

 

신인식 교수 연구팀. 왼쪽부터 아니쉬 석사과정, 김효수 연구교수, 신인식 교수. 출처: KAIST
신인식 교수 연구팀. 왼쪽부터 아니쉬 석사과정, 김효수 연구교수, 신인식 교수. 출처: KAIST

신 교수는 "우리가 주위에서 흔히 볼 수 있는 거울, 책상, 벽 등의 표면을 마치 터치 스크린처럼 사용할 수 있다면, 재미있고 유용한 앱들이 많이 활성화될 것"이라며 "이 기술은 마이크로폰 3~4개 설치만으로도 터치 입력을 가능하게 하는 새로운 터치 인터페이스 기술"이라고 말했습니다. 


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