소리 위치까지 표현하는 디스플레이 外 [과학게시판]

[아이뉴스24 정종오 기자] 화면 속 인물이나 사물이 있는 바로 그 위치에서 소리가 들리는 시·청각 융합 디스플레이 핵심기술이 개발됐다. 별도의 스피커 없이 디스플레이 패널 자체를 진동시켜 원하는 화면 구역에서 소리를 내고 영상 속 음원의 움직임에 따라 소리가 발생하는 위치도 함께 이동시킬 수 있다.

실제 소리 방향 일치시키는 시·청각 융합 디스플레이 기술 개발

한국기계연구원(원장 류석현) AX융합연구센터 김동준 선임연구원 연구팀은 디스플레이 뒷면에 부착한 다수의 진동 액추에이터를 정밀 제어해 원하는 화면 위치에서 소리를 방사하는 ‘모듈형 그리드’ 기반 시·청각 융합 디스플레이 기술을 개발했다.

연구팀은 투명 LED 디스플레이 필름과 알루미늄 패널을 결합한 약 100인치 규모의 시작품을 제작하고 패널 후면에 80개의 보이스코일모터를 설치했다. 음향카메라를 활용한 성능시험을 통해 의도한 화면 위치에서 소리가 발생하고 영상 속 음원의 이동에 따라 소리가 나는 위치도 함께 이동하는 것을 확인했다.

이번 기술은 화면 속 음원의 위치와 실제 소리 방향을 일치시켜 시각과 청각이 결합된 몰입형 콘텐츠를 구현할 수 있다. 앞으로 미디어아트, 공연·전시 콘텐츠, 디지털 사이니지, 대형 전광판, 차량용 디스플레이 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대된다.

김동준 선임연구원은 “모듈형 그리드 기술은 화면 속 음원의 위치와 실제 소리가 들리는 방향을 일치시켜 기존 디스플레이가 제공하기 어려웠던 시·청각 융합 몰입 경험을 구현한 기술”이라며 “앞으로 모듈형 LED 타일 디스플레이로 적용 범위를 확대하고, 다양한 디스플레이 분야에 활용할 수 있는 차세대 원천기술로 발전시켜 나가겠다”고 말했다.

스마트폰 채팅·검색·결제 습관에서 ‘스트레스’ 읽는다

스마트폰으로 매일 채팅하고 검색·결제하는 습관에 스트레스의 단서가 숨어 있다. KAIST 연구진이 앱 안에서 반복되는 몇 가지 일상 행동을 분석해 하루의 스트레스 상태를 파악하는 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST, 총장 배충식) AI컴퓨팅학과 이의진 교수 연구팀이 스마트폰에서 반복되는 행동을 자동으로 찾아내고 행동별 수행 시간과 빈도, 문자 입력 패턴 등을 활용해 일일 스트레스 상태를 판별하는 기술 ‘SHIRBT-MMF’를 개발했다.

이의진 KAIST 전산학부 교수는 “스마트폰을 단순히 사용 시간을 측정하는 기기가 아니라 개인의 의사소통과 정보 탐색, 금융 활동이 반복되는 생활 공간으로 바라봤다”며 “이번 연구는 복잡한 스마트폰 기록을 사람이 이해할 수 있는 행동 단위로 바꿔 장기간 정신건강 변화를 보다 안정적으로 분석할 수 있는 기반을 제시한 것”이라고 말했다.

영상 속 인물 3D 복원 AI 개발

영화나 스포츠 중계 영상에서 여러 명의 동작을 3차원으로 복원하는 인공지능 기술이 새롭게 개발됐다. 축구 오프사이드 판정과 같은 스포츠 분석이나 영화·게임 속 가상 캐릭터에 배우들의 동작을 입히는 데 활용될 것으로 기대된다.

울산과학기술원(UNIST) 인공지능대학원 백승렬 교수팀은 영상에서 여러 사람의 3D 몸 형상과 움직임을 일관되게 추적해 인식 오류를 줄인 3차원 인체 복원 AI 기술인 ‘멀티썸즈(Multi-THuMBS)’를 개발했다.

3차원 인체 복원은 영상에 등장하는 사람의 체형과 자세, 위치를 분석해 입체적 인체 모형과 움직임을 만드는 기술이다. 3 차원 인체 복원에 인공지능 기술을 적용하면 여러 카메라의 원본 영상이나 촬영 정보를 모두 확보하지 못해도 일반 영상 하나를 이용한 3차원 복원이 가능하다.

그래핀 층 사이의 ‘전자 텔레파시’ 찾았다

대구경북과학기술원(DGIST, 총장 이건우) 화학물리학과 김영욱 교수 연구팀이 KAIST 조길영 교수 연구팀과 공동으로 한 층에서 형성된 ‘무아레(moiré) 효과’가 직접 맞닿지 않은 다른 층의 전자 상태까지 변화시키는 ‘원격 무아레 변조’ 현상을 실험적으로 규명했다.

전자가 층과 층 사이를 직접 이동하지 않는 조건에서도 정전기적 상호작용만으로 무아레 효과가 전달될 수 있음을 확인해, 다층 2차원 물질의 전자 상태를 설계하는 새로운 원리를 제시했다.

‘무아레’는 두 개의 규칙적 무늬를 약간 어긋나게 겹쳤을 때 새로운 큰 무늬가 나타나는 현상이다.

김영욱 교수는 “이번 연구는 무아레 퍼텐셜이 만들어진 계면을 넘어 전자적으로 분리된 다른 층에도 영향을 미칠 수 있음을 보여준 결과”라며 “앞으로 한 층의 무아레 구조를 설계해 떨어진 층의 전자 상태를 제어하는 새로운 방식의 2차원 전자소자 개발로 이어질 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

차세대 태양전지 ‘짧은 수명’ 해법 찾았다

한국에너지기술연구원 태양광연구단이 페로브스카이트 태양전지의 수명을 늘릴 수 있는 신개념 촉매 공정 기술을 개발했다. 이 기술을 활용하면 수명 단축의 주원인인 리튬 이온을 원천 제거할 수 있다. 페로브스카이트를 활용한 탠덤 태양전지 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 전망된다.

연구팀이 개발한 공정의 핵심은 산화니켈(NiOx) 촉매다. 산화니켈 분말을 정공수송층 제조 용액에 넣으면 두 물질 사이의 반응으로 인해 산화니켈 표면이 리튬을 강하게 끌어당기는 상태로 바뀐다. 이를 활용하면 기존 공정의 단점이었던 첨가제 없이도 리튬염에서 리튬을 분리하고 산화니켈 표면에 붙일 수 있다.

연구팀은 개발한 공정을 바탕으로 페로브스카이트 태양전지를 제작하고 85도(℃)의 고온과 상대습도 85%의 고습 환경에서 내구성을 검증했다. 그 결과 1,000시간이 지나도 초기 효율의 95%를 유지해 세계 최고 수준의 내구성을 증명했다.

전국 730만 동 건물 에너지 정보 한 곳에

한국건설기술연구원(원장 박선규)은 전국 730만 동 건축물의 에너지 사용량과 여러 기관에 흩어진 건물 관련 행정데이터를 건물 단위로 연결하는 국가 규모의 데이터 연계 체계인 ‘데이터넷(DataNet)’을 구축했다.

건설연 건축에너지연구본부 연구팀(팀장 김덕우)은 건축물대장을 기준 데이터로 삼아 건물 에너지사용량, 기상, 상권·상가, 업종인허가, 공간정보, 공동주택·교육·의료·문화시설 정보 등 총 17종의 행정데이터를 발굴·분류했다. 이 가운데 13종의 데이터 연계를 완료했다. 데이터 간 평균 매칭률은 94.8%로, 의료기관 정보는 98.4%, 상가업소 정보는 96.7% 등 높은 매칭률을 확보했다.

앞으로 데이터 기반의 건물 에너지 효율 개선과 탄소중립 정책 지원에 연구성과를 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

서울아산병원, ‘소아신속대응팀’ 신설

서울아산병원 어린이병원이 국내 처음으로 소아 입원환자의 상태 악화 징후를 조기에 발견해 선제적으로 대응하고 응급상황부터 검사·치료 과정까지 안전한 진료를 지원하는 ‘소아신속대응팀(Pediatric Rapid Response Team, PRRT)’을 최근 신설했다.

소아 환자는 성인과 달리 연령에 따라 정상 활력징후 범위가 다르고, 상태가 악화될 경우 빠르게 중증으로 진행될 수 있다. 연령이 낮을수록 자신의 증상이나 상태 변화를 정확하게 표현하기 어려워 호흡수, 심박수, 산소포화도 등 객관적인 지표와 임상적 변화를 면밀하게 관찰하는 것이 중요하다.

서울아산병원 어린이병원 소아신속대응팀은 소아 입원환자의 상태를 실시간 모니터링해 중증 악화 위험이 높은 환자를 선제적으로 찾아내고 직접 병동을 방문해 평가·관리한다. 상태 악화가 확인되면 현장 의료진과 함께 필요한 검사와 처치를 시행한다. 중환자실 치료가 필요한 경우 신속하게 연계한다.

우주항공기업 대상으로 우주보험 정책설명회 개최

우주항공청(청장 오태석)은 15일 서울 센트로폴리스에서 우주항공기업을 대상으로 ‘우주보험 정책설명회’를 개최했다. 이번 설명회는 지난 8일 시행된 ‘방위산업 발전 및 지원에 관한 법률(방위산업발전법)’ 개정에 따라 신설된 제도 내용을 알리고 우주항공기업의 활용을 돕기 위해 마련됐다.

‘방위산업발전법’ 개정으로 민간 우주항공기업의 방위산업공제조합 가입이 가능해졌다. 가입 요건을 충족한 민간 우주항공기업은 사업 수행과 수출에 필요한 보증을 비롯해 시설·장비, 손해배상책임 등 공제에 관한 방산공제조합의 서비스를 이용할 수 있다.