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2013년 12월 13일 금요일

벽뒤의 사람의 동작을 인식하는 WiTrack



 MIT 의 엔지니어들이 영화나 게임에서나 볼 수 있을 것 같은 장치를 개발하는데 성공했습니다. 3D 모션 트래킹이라는 이 기술은 한마디로 인간의 동작을 3차원적으로 감지하는 것인데 기존의 동작 인식 기술과는 다른 방식을 이용해 놀랍게도 벽이나 기타 장애물을 투과해서 동작을 감지할 수 있습니다. 즉 벽뒤에 있는 사람이 움직임을 3 차원적으로 감지할 수 있다는 것이죠. MIT 의 컴퓨터 과학 및 인공 지능 연구소 (MIT Computer Science and Artificial Intelligence Lab (CSAIL)) 의 디나 카타비 (Dina Katabi) 의 연구팀이 개발한 이 3D 모션 트래킹 기술은 WiTrack system 이라고 명명되었습니다.   



(벽을 사이에 두고 동작을 감지하는 WiTrack 시스템   The WiTrack system provides significantly increased accuracy in tracking a person’s movement, and can even detect motion through walls and obstructions. Credit: JASON DORFMAN, CSAIL)


(동영상)  


 그 원리는 동영상에 잘 설명되어 있습니다. 가시광선이 투과할 수 없는 벽이나 장애물이라도 다른 전자기파는 투과가 가능할 수 있습니다. 따라서 방안에서도 Wi Fi 나 LTE 가 되는 것이죠. 아무튼 연구팀도 장애물을 투과하는데 전자기파를 이용합니다. 이 신호의 세기는 매우 약해서 다른 신호와 신호 간섭은 물론 인체에 대한 유해성 걱정없이 인간의 몸을 스캔할 수 있다고 합니다. (WiFi 신호 세기의 100 분의 1 이고 휴대폰 전자기파의 1/1000 수준) 


 WiTrack 은 여러개의 안테나로 구성되어 있는데 한개는 전자기파를 목표를 향해 발사하는 것이고 나머지는 반사된 전파 신호를 받는 수신기 역할을 하는 것입니다. 이렇게 반사된 신호를 여러 곳에서 측정해서 3 차원적으로 재구성이 가능합니다. 정확도는 10 - 20 cm 정도 수준이라서 손을 들거나 다리를 드는 동작을 감지할 수 있습니다. 예를들어 동영상에서 보듯이 손짓으로 전등을 끄거나 할 수 있습니다. 


 연구팀은 이 새로운 시스템이 기존의 게임용으로 개발된 동작 인식 센서의 한계를 극복할 수 있을 것으로 생각하고 있습니다. 즉 장애물이 뒤에 있어도 동작 인식이 가능하다는 것이죠. 예를 들어 책상위에 센서를 올려놓고 책상 아래 발의 동작을 인식할 수도 있을 것입니다. 


 하지만 실제적으로는 더 유용한 이용범위가 있을 것으로 연구팀은 예상하고 있습니다. 예를 들어 병원이나 노인 요양 기관에서 노인 낙상 사고등을 조기에 발견하고 감지하는 역할을 할 수 있다는 것입니다. 실제 노인 환자에서 낙상 사고는 심각한 합병증을 일으키는 주요한 사고 중에 하나입니다. 단순히 넘어지는 것 만으로 골다공증이 심한 환자에서 심각한 골절을 일으킬 수 있는데 더 문제는 아무도 사고 당시에 아무도 발견 못하는 경우입니다. 


 WiTrack 은 CCTV 카메라 미치지 못하는 사각지대라도 얼마든지 투과해서 감시가 가능하므로 요양기관에서 사용이 가능합니다. 특히 카메라는 누가 보고 있지 않으면 모르지만 WiTrack 은 인간의 동작을 스스로 감지할 수 있으므로 낙상 사고나 기타 문제가 발생한 것으로 보이면 의료진에게 바로 알려줄 수 있습니다.


 물론 이 기술이 더 발전된다면 벽뒤에 있는 적의 수, 위치, 동작 등을 알 수도 있기 때문에 게임등에서 묘사되는 것 처럼 군사적으로도 사용이 가능할 수 있습니다. 특히 인질극을 벌이는 경우 아주 유용할 수도 있겠죠. 그러나 경우에 따라서는 사생활 침해의 우려도 있을 것 같기도 합니다.


 획기적인 기술로 보이기는 한데 인식률이나 실용성 측면에서 어느 정도로 유용한지는 앞으로 검증해야할 부분입니다. 나름 획기적인 것 같지만 실패한 기술이 되는 경우도 많으니까요. 제 생각에는 정확한 인식만 가능하다면 미래에 게임용 보다는 첩보/군사적인 용도로 더 주목받지 않을까 하네요. 



 참고 





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