카이스트 산업디자인학과, 전산학부 공동연구팀 ‘원더스코프’ 개발
도슨트 대신할 수 있는 증강현실(AR) 기술

박물관이나 과학관에는 관람객들에게 전시물의 의미와 관람 핵심요소를 설명해주는 도슨트(Docent)라는 전시해설가들이 있다. 전시물에 대해 잘 알고 싶지만, 해설시간에 맞추지 못하는 경우는 전시물을 혼자 관람할 수 밖에 없다. 국내 연구진이 이런 문제를 해결하기 위해 스마트폰 하나만으로 도슨트를 대신할 수 있는 증강현실(AR) 기술을 개발해 주목받고 있다.

카이스트 산업디자인학과, 전산학부 공동 연구팀은 사물 표면을 비추면 그 내부를 투시하는 것 같은 영상을 볼 수 있는 새로운 증강현실 기술인 ‘원더스코프’를 개발했다고 13일 밝혔다. 스마트폰에 원더스코프 장치를 장착하고 블루투스로 연결한 다음 어플리케이션(앱)을 켜면 매직렌즈처럼 전시물 내부를 투사하는 원리이다.

이번 기술은 지난달 8~11일 캐나다 밴쿠버에서 열린 컴퓨터 그래픽·상호작용기술 학회인 ‘ACM 시그래프’의 신기술 전시회에서 선보였으며, ‘우수전시상’을 수상하기도 했다.

과학관이나 박물관, 전시회에 가면 스마트폰이나 태블릿PC를 이용해 AR을 체험할 수 있다. 실제 전시물 위에 디지털 정보를 띄워 정보를 제공하는 방식이다. 문제는 관람객들은 전시물과 일정 거리를 두고 모바일 화면을 봐야하고 전시물보다는 화면 속 디지털 콘텐츠에 집중하는 역효과가 나타나기도 한다.

연구팀이 개발한 원더스코프는 전시물 표면에서 부착된 작은 RFID 태그를 읽어 위치를 파악한 뒤, 광학적 변위센서와 가속도센서로 상대적 이동량을 계산해 스마트폰의 위치를 계산한다. 또 스마트폰 높이와 전시물 표면 특성까지 감안해 스마트폰으로 실감나는 증강현실 효과를 체험할 수 있도록 했다.이 때문에 종이, 돌, 나무, 플라스틱, 아크릴, 유리 등 다양한 재질은 물론 요철이나 패턴이 있는 표면에서도 스마트폰의 위치를 파악해 3차원 영상을 구현해 낼 수 있다. 또 표면에서 4㎝ 정도 밖에 안 떨어져 있는 곳에서도 AR 효과를 볼 수 있다.

원더스코프는 직경 5㎝, 높이 4.5㎝의 원통형 모듈로 크기가 작아 스마트폰에 쉽게 부착해 활용할 수 있다. 실제로 2020년 10월 27일~2021년 2월 28일 지질박물관에서 열린 화산 관련 특별전에서 지하 화산활동, 화산암 내부를 관찰하는 도구로 활용됐고, 2021년 9월 28일~10월 3일 대전 국립중앙과학관에서 열린 특별전에서는 청동거울 표면 관찰도구로 활용돼 관람객의 호평을 받았다. 또 지난 8월 2일 시작돼 다음달 10월 3일까지 중앙과학관에서 열리는 ‘달 탐사 특별전’에서 달착륙선 체험 콘텐츠로 활용되고 있다.

연구를 이끈 이우훈 카이스트 산업디자인학과 교수는 “원더스코프는 스마트폰에 쉽게 장착해 박물관 뿐만 아니라 상업 전시에서도 다양하게 응용할 수 있을 것”이라며 “특히 아동, 청소년의 호기심을 자극하는 상호작용 교구로 크게 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.