(Human-machine interaction by eye-tracking using smart contact lens. b) shows a photograph of the lens. Credit: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-47851-y)
가상 현실이나 증강 현실, 혹은 혼합 현실 기기의 문제점 중 하나는 대부분 헤드업 디스플레이나 스마트 안경을 사용하는 방식이기 때문에 눈의 움직임에 따라 화면이 민감하게 따라오지 못하고 불일치가 존재하게 된다는 것입니다. 고개를 돌리지 않더라도 안구는 계속 움직일 수 있는데, 이를 반영하지 못하다보니 결국 실제 움직임과 화면의 움직임이 달라 멀미가 나게 되고 장시간 착용시 불편하거나 알고 싶은 정보를 정확히 알아내기 힘들 수 있습니다.
난징 대학의 페이 추 교수( Prof. Fei Xu from the College of Engineering and Applied Sciences at Nanjing University)가 이끄는 연구팀은 이 한계를 극복할 수 있는 스마트 콘택트 렌즈 기술을 개발했습니다. 연구팀의 스마트 콘택트 렌즈는 과거 시도되었던 혈당이나 최근 주목을 받고 있는 안압을 측정하는 것이 아니라 안구의 움직임을 정밀하게 측정합니다. 따라서 정확히 눈이 어디를 주시하고 있는지 실시간으로 확인할 수 있습니다.
연구팀은 정밀한 인간 - 기계 인터페이스 (Human machine interface, HMI)를 위해 RF 신호를 이용한 정교한 안구 움직임 추적 센서를 개발했습니다. 이를 내장한 스마트 콘택트 렌즈는 오차 범위가 0.5도 정도에 불과해 착용자가 정확히 어디를 바라보고 있는지 쉽게 확인할 수 있습니다. 예를 들어 마트에서 보고 있는 것이 정확히 어떤 상품인지 파악하고 그에 맞는 정보만 보여줄 수 있는 것입니다.
(인터뷰 영상)
이 스마트 콘택트 렌즈 자체는 복잡한 디스플레이나 배터리, 회로를 내장하지 않고 있으며 우리가 일상에서 흔히 사용하는 RF 태그의 소형화 버전이기 때문에 쉽게 제조할 수 있습니다. 또 일반 콘택트 렌즈 소재와 쉽게 통합할 수 있습니다. 이를 통해 정교한 안구 움직임 추적이 가능해지면 팔다리를 제대로 사용할 수 없는 환자나 장애인이 더 쉽게 기계를 컨트롤 하거나 혹은 사용자의 의도를 더 충실히 반영할 수 있는 AR, MR 기기 제작이 가능해질 것으로 생각됩니다.
다만 AR, MR 기기 사용을 위해 콘택트 렌즈까지 착용할 사람이 얼마나 있을까하는 의구심도 드네요. 제 생각에는 그보다는 의료용 기기로 가능성이 있지 않을까 하는 생각이 듭니다. 앞으로 상용화 될 수 있을지 궁금합니다.
참고
https://techxplore.com/news/2024-05-eyes-tomorrow-smart-contact-lenses.html
Hengtian Zhu et al, Frequency-encoded eye tracking smart contact lens for human–machine interaction, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-47851-y
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