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동작인식센서 "사람 감정까지 읽는다"

발행일시 : 2009-06-29 10:01

동작인식센서

휴대폰, 콘솔 게임기, 자동차, 내비게이션, 디지털 카메라, 하드디스크, 자동차용 블랙박스… 이들 제품은 분야는 물론이고 크기, 가격, 심지어 용도까지 제각각 다르지만 한 가지 공통점을 가지고 있다. 바로 `동작인식센서`를 장착했다는 것. 동작인식센서는 말 그대로 어떤 물건이 움직이는 방향을 감지하는 센서를 말한다.

동작인식센서가 왜 필요하냐고? 몇 가지 예를 들어보면 휴대폰의 경우 단순히 터치스크린을 만지는 것 외에도 본체를 이리저리 흔들어 원하는 작업을 진행하는 것이 가능해 진다. 콘솔 게임기는 닌텐도 위와 위핏처럼 온몸을 이용해 게임을 즐길 수 있고 내비게이션이라면 GPS 신호가 닿지 않는 곳이라도 자동차 움직임을 감지해 얼마나 이동했는지 살펴볼 수 있다.

동작인식센서 "사람 감정까지 읽는다"

■ 자동차는 `기본` 휴대폰이나 디카에도 사용돼

동작인식센서는 가속도센서, 모션센서, G센서, 관성센서 등 여러 가지 이름으로 불린다. 정확하게 말하면 가속도센서가 가장 먼저 나왔고 그 다음이 동작인식센서 순이다. 카이오닉스 박훈 부장은 "움직임을 인식하는 센서는 가속도센서가 처음 사용됐으며 주로 자동차에 많이 쓰였다"면서 "최근에는 가속도뿐 아니라 각속도까지 감지할 수 있는 관성센서, 그러니까 동작인식센서가 주류를 이루고 있다"고 설명했다.

자세히 들여다보면 다음과 같다. 요즘 웬만한 자동차에는 안전을 위해 에어백이 장착되어 있다. 그런데 에어백이 터지려면 외부에서 어느 정도 충격이 가해져야 하는데 자동차가 구르거나 뒤집어진 경우에는 작동되지 않는다.

동작인식센서는 자동차에 먼저 쓰였지만 지금은 휴대폰 내비게이션 자동차용 블랙박스 콘솔 게임기 등 활용 분야가 넓어졌다. <동작인식센서는 자동차에 먼저 쓰였지만 지금은 휴대폰 내비게이션 자동차용 블랙박스 콘솔 게임기 등 활용 분야가 넓어졌다.>
동작인식센서는 자동차에 먼저 쓰였지만 지금은 휴대폰 내비게이션 자동차용 블랙박스 콘솔 게임기 등 활용 분야가 넓어졌다. <동작인식센서는 자동차에 먼저 쓰였지만 지금은 휴대폰 내비게이션 자동차용 블랙박스 콘솔 게임기 등 활용 분야가 넓어졌다.>

하지만 동작인식센서를 이용하면 비록 외부에서 큰 충격이 없더라도 위험상황을 감지해 운전자를 보호해준다. 이 외에도 ABS, VDC, ESC 등도 동작인식센서가 필수다.

동작인식센서가 휴대폰, 내비게이션, 콘솔 게임기와 같은 전자제품에 사용된 것은 그리 오래 된 일은 아니다. 박훈 부장은 "휴대폰에는 지난 2004년부터 적용되기 시작했고 그 이후에 콘솔 게임기, 내비게이션, 하드디스크 등으로 분야가 확대되고 있다"면서 "자동차와 달리 가전제품은 보다 복잡한 동작까지 인식할 수 있어야 한다"고 전했다.

사실 자동차에 사용된 동작인식센서는 이미 지난 1980년대부터 사용되기 시작했고 비교적 구조가 단순하다. 자동차 종류에 따라 조금씩 다르지만 3축(가로, 세로, 높이)이 아니라 2축이나 1축 정도만 사용하는 경우가 많지만 휴대폰이나 콘솔 게임기에는 각속도까지 포함한 6축 동작인식센서가 주로 쓰인다.

동작인식센서를 가장 적극적으로 사용한 마이크로소프트 프로젝트 나탈 <동작인식센서를 가장 적극적으로 사용한 마이크로소프트 프로젝트 나탈>

실제로 소니 플레이스테이션3의 경우 처음 출시됐을 때부터 6축 동작인식센서를 내장한 무선 컨트롤러를 사용했고 지난 6월 2일 개막했던 E3 2009에서 마이크로소프트는 `프로젝트 나탈`을 공개해 사용자 움직임이 직접 게임에 반영될 수 있도록 했다. 여기에 소니는 닌텐도 위와 비슷한 동작인식센서 컨트롤러와 얼굴인식 카메라까지 지원한다.

■ 사람의 감성과 결합해 직관적인 인터페이스 만든다

하드디스크에서는 어떻게 쓰일까? 하드디스크는 분당 5,000∼1만번 이상 회전하는 플래터 위에 헤드가 쉼없이 움직이는 구조다. 따라서 외부 충격으로 헤드가 플래터에 닿으면 데이터가 망가진다. 동작인식센서는 하드디스크가 갑자기 떨어지거나 충격을 받으면 헤드를 플래터 밖으로 `쏙` 빼낸다.

동작인식센서는 MEMS 기술이 핵심이다. <동작인식센서는 MEMS 기술이 핵심이다.>

자동차용 블랙박스나 내비게이션 마찬가지다. 자동차용 블랙박스는 플래시 메모리에 계속 동영상을 녹화할 수 없으니 외부에서 충격이 감지되거나 급정지가 이뤄지면 녹화가 시작된다. 내비게이션의 경우 GPS 신호가 닿지 않는 터널이나 지하도로 내려갔을 때 자동차 속도를 감지해 현재 위치가 어디인지 알려준다.

박훈 부장은 동작인식센서의 핵심 기술로 MEMS를 꼽았다. MEMS는 `Micro Electro Mechanical Systems`의 약어로 미세 전자기계 시스템을 말하는데 반도체 기술을 이용해 밀리미터나 마이크로미터 단위의 전자기계를 만드는 기술을 말한다.

특히 평면이 아닌 3차원 형태를 가지고 있는 구조물을 크기만 줄인 것이라 제작과정이 여간 까다로운 것이 아니다. 현재 휴대폰이나 콘솔 게임기 등 전자제품에 동작인식센서를 만들 수 있는 곳이 카이오닉스를 포함해 세 곳밖에 되지 않는 이유다.

박훈 부장은 "현재 동작인식센서는 사람의 감성과 결합해 주로 게임과 같은 엔터테인먼트나 스포츠 요소로 활용되는 경우가 많다"면서 "현재 기술로도 혈압이나 혈당을 측정할 수 있는 바이오 MEMS를 적용하는 것도 가능하지만 아직 오차범위가 넓어 곧바로 제품으로 적용시킬 단계는 아니다"라고 말했다.

또한 그는 "지금은 가속도, 각속도센서가 따로따로 떨어져있는 형태지만 앞으로는 더 다양한 센서가 하나의 반도체 내에서 구현될 것"이라면서 "미래에는 굳이 GPS를 쓰지 않고도 동작인식센서를 이용해 현재 위치를 정확하게 파악할 수 있는 LBS까지 활용 범위를 넓일 수 있을 것으로 본다"고 전망했다.

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