GIST, 저시력자 시야 확보 돕는 일상 보조도구 웨어러블 기기 '와치캡' 개발

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'와치캡' 개요.

국내 연구진이 저시력자 시각 탐색 과정을 촉진하는 모자 형태 웨어러블 장치를 개발했다. 고령화에 따라 증가하고 있는 녹내장·망막변성 등 시야 결손을 겪는 저시력자 일상 보조 도구로서의 활용 가능성을 기대하고 있다.

광주과학기술원(GIST)은 김승준 융합기술학제학부 교수팀이 저시력자의 시선 인지 단계를 분류하는 알고리즘과 탐색 단계에서 사용자의 고갯짓을 촉진하는 모자 형태의 웨어러블 시스템 '와치캡(WatchCap)'을 개발했다고 1일 밝혔다.

'와치캡'은 시야 결손으로 시각 인지가 원활하지 않은 저시력자의 길 찾기와 공간 인식 등 시각 인지 및 탐색 절차를 보조한다. 기존 저시력자 보조 도구는 증강현실 정보를 활용해 시야를 더 제한하거나 광학 장치로 시야를 확장한다. 저시력자가 착용한 안경과 호환성이 떨어지거나 물체 배율을 달라져 공간지각을 방해받는 한계가 있었다.

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와치캠 시스템 작동 원리.

와치캡 시스템은 저시력자의 능동적인 시야 확보를 위해 시각 탐색과 시각 주사 단계를 차례로 거쳐 저시력 사용자의 시각 인지 과정을 분류하고 진동 자극을 통해 '옷걸이 반사(머리에 옷걸이를 끼우면 반사적으로 목이 돌아가는 현상'를 발생시킴으로써 가상의 변형력을 제공해 머리를 더 많이 움직이도록 유도한다.

연구팀은 이 같은 시스템을 모자 형태의 웨어러블 장치에 집적시킨 뒤 녹내장과 망막변성, 포도막염 등의 원인으로 주변 시야 결손을 겪는 저시력자를 대상으로 효과를 시험했다. 그 결과 저시력자의 시각 인지 과정에서 명시적 개입이나 설명 없이도 무의식적으로 더 넓은 공간을 탐색할 수 있도록 촉진한 것으로 나타났다. 저시력자의 시야 결손으로 인한 일상생활에서의 어려움을 보조할 수 있다는 것을 입증했다.

김승준 교수는 “저시력자는 시야 결손을 보전하기 위해 시각 탐색 과정에서 더 활발한 고개나 시선 움직임을 보이는데, 이 기술은 인공지능(AI)으로 시각 단계 분류와 물리적 자극을 통해 이를 무의식적으로 유도·촉진하는 시스템”이라며 “와치캡은 증강현실(AR)로 시야 보조 도구나 안경 등과도 자유로운 호환이 가능해 녹내장, 망막색소변성증 등을 겪는 저시력자의 일상 활동에 도움을 줄 수 있을 것으로 예상한다”고 말했다.

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왼쪽부터 김승준 GIST교수, 조태우 석사, 여도현 박사과정생, 김광빈 박사과정생, 황석현 석사.

이번 연구 성과는 10월 5~9일 호주 멜버른에서 열리는 모바일·유비쿼터스 컴퓨팅 분야 국제 학술대회(UbiComp'에서 발표할 예정이다.

광주=김한식 기자 hskim@etnews.com