사람의 감정을 실시간으로 인식할 수 있는 기술을 울산과학기술원(UNIST) 연구팀이 개발했다.

29일 UNIST는 신소재공학과 김지윤 교수팀이 실시간으로 감정 인식을 할 수 있는 '착용형 인간 감정 인식 기술'을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

감정은 한 종류의 데이터로만은 정의하기 어려워 다양한 데이터를 취합해 분석해야 한다.

이에 연구팀은 얼굴 근육의 변형과 성대 진동 등 '멀티모달' 데이터를 수집, 이 정보를 통합해 실시간으로 감정을 인식할 수 있도록 시스템화했다.

▲ 감정 인식 무선 안면 인터페이스 개념도.

이렇게 얻어진 정보는 사용자의 감정을 기반으로 맞춤 서비스를 제공할 수 있는 가상 현실 '디지털 컨시어지'에 활용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

이 시스템은 두 물체가 마찰 후 분리될 때 각각 양과 음의 전하로 나눠지는 '마찰 대전' 현상을 기반으로 만들어졌다.

자가발전이 가능해 데이터를 인식할 때 추가적인 외부 전원이나 복잡한 측정 장치가 필요하지 않다는 장점이 있다.

아울러 연구팀은 말랑말랑한 고체 상태를 유지하는 반경화 기법으로 높은 투명도를 가진 전도체를 제작해 마찰 대전 소자의 전극에 활용하는 한편, 다각도 촬영 기법으로 개인 맞춤형 마스크도 제작했다.

연구팀은 개발한 시스템으로 실시간 감정 인식 실험을 진행한 결과 멀티모달 데이터를 수집하는 것뿐만 아니라 수집한 데이터를 활용할 수 있는 '전이 학습'도 가능하다는 점을 확인했다.

특히 몇 번의 학습만으로도 높은 감정 인식도를 보여줬으며, 개인 맞춤형으로 제작해 무선으로 사용할 수 있어 착용성과 편리성도 확보했다.

연구팀은 또 시스템을 가상현실(VR) 환경에 적용해 디지털 컨시어지로 활용하면 상황별 개인의 감정을 파악해 음악이나 영화, 책 등을 추천할 수 있는 사용자 맞춤형 서비스가 가능하다는 점도 다시 한번 확인했다.

김지윤 교수는 "사람과 기계가 높은 수준의 상호작용을 하기 위해서는 HMI 디바이스 역시 다양한 종류의 데이터를 수집해 복잡하고 통합적인 정보를 다룰 수 있어야 한다"며 "이번 연구는 차세대 착용형 시스템을 통해 아주 복잡한 형태의 정보인 감정 역시 활용 가능하다는 점을 보여주는 하나의 예시가 될 것"이라고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications)에 지난 15일 온라인으로 게재됐다.

연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단, 한국재료연구원의 지원을 받았다.

▲ 감정 인식 무선 안면 인터페이스 개념도.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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