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새로운 근전 센서의 등장으로 의수도 최근 들어 보철에서 증강으로 진화하고 있다. 벤처기업 엑시(Exiii)가 만든 전동의수 핸디(Handiii) 핵베리(HACKberry)’는 겉으로 보기에도 지금까지의 의수와는 차원이 다르다. 여태까지 보철로만 봐 왔던 의수가 아닌 질감이나 주름, 색상 등을 사람의 손과 다르게 오히려 미래지향적인 디자인으로 변모시켰다. 의수를 착용하는 것이 부끄러워 숨길 필요도 없고 안경처럼 패션 아이템의 하나로 변화시킨 것이다. 디자인의 우수성은 세계적으로도 인정받아 권위 있는 디자인 공모전 ‘IF 디자인상의 최우수상인 골드 어워드(금상)’를 수상했으며 일본에서도 마찬가지로 굿 디자인금상을 받은 바 있다. 이러한 새로운 의수가 등장한 배경에는 다음과 같은 기술적 진보가 자리 잡고 있다.
 
첫 번째는 사이버다인과 같은 센서와 신호 처리의 기술이다. 사고나 질병으로 손을 잃은 사람도 나머지 신체에 근육은 남아 있다. 근육의 전기신호와 근운동에 의한 피부표면의 변화를 읽어내 손이 작동하는 구조다. 획득한 신호를 처리하는 문제도 한창 보급 중인 스마트폰을 이용한다면 하드웨어의 원가절감을 기할 수 있다.
두 번째는 3D 프린터의 등장이다. 다양한 소재를 사용하여 있는 그대로의 모습을 출력할 수 있어서 사용자 각각에 맞게끔 모양을 변형하거나 조정할 수 있는 커스터마이즈(customize)가 가능하다.

 

새로운 근전 센서의 등장으로 의수도 최근 들어 보철에서 증강으로 진화하고 있다. 벤처기업 엑시(Exiii)가 만든 전동의수 핸디(Handiii) 핵베리(HACKberry)’는 겉으로 보기에도 지금까지의 의수와는 차원이 다르다. 여태까지 보철로만 봐 왔던 의수가 아닌 질감이나 주름, 색상 등을 사람의 손과 다르게 오히려 미래지향적인 디자인으로 변모시켰다. 의수를 착용하는 것이 부끄러워 숨길 필요도 없고 안경처럼 패션 아이템의 하나로 변화시킨 것이다. 디자인의 우수성은 세계적으로도 인정받아 권위 있는 디자인 공모전 ‘IF 디자인상의 최우수상인 골드 어워드(금상)’를 수상했으며 일본에서도 마찬가지로 굿 디자인금상을 받은 바 있다. 이러한 새로운 의수가 등장한 배경에는 다음과 같은 기술적 진보가 자리 잡고 있다.
 
첫 번째는 사이버다인과 같은 센서와 신호 처리의 기술이다. 사고나 질병으로 손을 잃은 사람도 나머지 신체에 근육은 남아 있다. 근육의 전기신호와 근운동에 의한 피부표면의 변화를 읽어내 손이 작동하는 구조다. 획득한 신호를 처리하는 문제도 한창 보급 중인 스마트폰을 이용한다면 하드웨어의 원가절감을 기할 수 있다.
두 번째는 3D 프린터의 등장이다. 다양한 소재를 사용하여 있는 그대로의 모습을 출력할 수 있어서 사용자 각각에 맞게끔 모양을 변형하거나 조정할 수 있는 커스터마이즈(customize)가 가능하다.

 

 

※저자소개_이나미 마사히코(稻見昌彦)
도쿄대학 대학원 정보이공학계 연구과 시스템정보학 전공교수, MIT 대학 객원과학자, 게이오대학 대학원 미디어디자인 연구과학교수 등을 거쳐서 201511월 현재 재직중. 인간증강공학, 자유자재화기술, 인터테인먼트 공학 전공. 광학미채, 촉각증강장치, 동체시력증강장치 등, 인간의 감각과 지각에 대한 각종 기술 개발과 참여. 초인스포츠협회의 공동대표 역임. 미국 타임지의 ‘Coolest Invention of the Year’를 수상.

 

연재는 총 10회로 310일까지 매주 3회 연재됩니다.
SF매니아와 로봇, 인공지능에 관심이 있는 독자라면
매주 월, , 금을 기다려 주세요
^^

<연재 목차>
01> SF를 통한 영감
02> 목적(WHAT)과 수단(HOW)의 작용
03> 센서 기술로 사이보그를 실현
04> 의수도 보철에서 증강으로
05> 영화 매트릭스 같은 인공외골격
06> 새로운 신체를 받아들이는 뇌
07> 마치 영화 슈퍼맨처럼…
08> 사용하기 편한 인간형의 신체
09> 신체를 교환하다
10> 누군가의 신체에 올라타다

 

슈퍼인간의 탄생출간 전 연재 이벤트(~3/14 마감)
기대평 댓글을 달아주세요. 출간 전 연재 종료 후 3명을 추첨해
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2017년 3월 7일 21일, 책거리 공간산책 2층

3월의 세창인문산책 강연 주제는 '쇼펜하우어, 니체, 불교'입니다.
니체와 하이데거에 대한 철학 해설로 유명하신 서울대 박찬국 교수님이 강연하시며
1강은 7일에, 2강은 21일에 열립니다.
이번 강연부터는 소정의 강연료(1만원)와 함께 선착순 30명까지 강연신청을 받습니다.
강연 사전 예약과 함께 강연료를 계좌이체 하시거나 당일 강연장에서 접수하셔도 됩니다.
강연일 전에 계좌이체를 하시고 입금 확인이 되신 분은 강연에 우선권이 있습니다.



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쓰쿠바대학교에서 설립한 벤처기업으로 도쿄증권거래소 마더스에도 상장된 사이버다인(CYBERDYNE)이 개발한 로봇 슈트 HAL(Hybrid Assistive Limb)은 병으로 인해 신체가 마비되는 등 도우미가 필요한 환자가 많은 의료분야 등에서 실용화 단계로 나아가고 있다. 일본에서는 후생노동성으로부터 의료기기로 제조판매할 수 있는 허가를 받았다. 또한, 독일 등 유럽에서도 의료기기로서의 특허권을 취득했다. 간호 현장이나 재활의학용으로 이용할 예정이라고 한다.
 
HAL의 핵심 기술은 인간에게서 파워 슈트로 입력을 원활하게 하는 근전(筋電) 센서(EMG sensor)’라고 할 수 있다. 근전 센서란 인간이 근육을 움직일 때 발생하는 미세한 전압을 계측하는 센서를 말한다. 최근 이 센서 기술과 받은 신호를 처리하는 기술이 비약적으로 발전하였다. 과거에는 뇌파나 심전도를 측정할 때 대부분 끈적이는 페이스트를 바르고 전극을 연결했다. 그리고 한때 유행했던 기기로 전극을 배에 붙이고 EMS(전기적 근육자극)로 복근을 단련하는 기기라든가, 어깨에 붙여 어깨 결림에 효과적인 패드 등이 있는데 이는 대개 (Gel) 모양의 전극이다. 이것은 피부를 촉촉하게 유지하여 안정적으로 근전을 측정하거나 조직에 전류를 흐를 수 있게 한다.

한편 최근에 활성 전극(active electrode)’이라는 새로운 기술이 등장하였다. 자세한 설명은 생략하지만, 표면의 전기저항이 높아도 안정적으로 근전이나 안전위(眼電位), 뇌파 등 생체신호를 계측할 수 있는 기술이다. 따라서 이제는 생체 계측을 실험실 밖에서도 손쉽게 쓸 수 있게 된 것이다. 그리고 전제조건으로 컴퓨터에 의한 신호처리와 제어가 있다. 센서가 취합한 데이터의 특징을 추출하고 학습을 통해 신호를 분류하거나, 데이터의 이력을 토대로 동작을 예측하여 불편함 없이 동작을 지원하는 기술이 등장한 건 대단한 사건이다. 이러한 기술들이 거듭 등장하면서 파워 슈트가 최근 들어 주목받기 시작했다.

 

 

사이보그와 증강신체의 차이
필자가 연구한 증강인간공학은 인간이 천부적으로 타고나는 운동과 감각, 그리고 지적인 처리기능을 과학 기술의 힘을 빌려 물리적, 정보적으로 증강하려는 연구개발 영역이다. 따라서 증강신체란 과학기술을 통해 신체의 기능을 한층 업그레이드하는 것을 의미한다. 비슷한 개념을 띠고 있는 낱말로 사이보그(Cyborg)’가 있다. 사이보그라면, 이시노모리 쇼타로의 만화 사이보그 009라는 명작이 있는데 거기에 등장하는 주인공들처럼 신체에 인공물을 끼워 넣어 한층 기능을 강화한 것을 의미한다. 사전을 찾아보면 사이보그란 낱말의 뜻은 ‘(Cybernetic Organism에서) 동물, 특히 인간의 생체 기능 중 중요한 부분을 전자기기 등으로 대체해 놓은 것이라 나와 있다. 여기서 등장하는 사이버네틱 오르가니즘이란 생명을 유지하는 데 관련 있는 기관(Organ)’생물과 기기를 제어할 수 있는 기술(Cybernetics)’ 융합한 것을 일컫는다.

사이보그와 증강신체를 명확하게 구분하기란 어려운데 필자는 증강신체를 옷이나 신발처럼 비침습(非侵襲)이며 탈착(脫着)이 가능한것이며 장착(裝着)하면 신체와 하나가 되는 것으로 정의하고자 한다. 원래 인간의 신체가 아닌 인공물은 인공신장 등과 같이 신체에 삽입하면 그것으로 신체 일부가 되고, 한번 신체에 삽입하면 쉽게 탈착할 수 없어 증강하기가 어렵다. 하지만 증강신체는 파워 슈트처럼 손쉽게 탈착할 수 있고 나아가 과학기술의 진보를 통해 더욱 증강된 신체를 획득할 수 있다. 데라사와 부이치의 만화 코브라의 주인공은 왼팔에 사이코건(Psycho Gun)을 장착한 우주해적인데 일견 보기에도 사이보그 같다. 그러나 사이코건은 탈착이 가능하므로 증강신체이다. 이와 관련하여 피터팬에 등장하는 후크 선장도 한쪽 손의 후크 부분은 탈착할 수 있다.

 

 

※저자소개_이나미 마사히코(稻見昌彦)
도쿄대학 대학원 정보이공학계 연구과 시스템정보학 전공교수, MIT 대학 객원과학자, 게이오대학 대학원 미디어디자인 연구과학교수 등을 거쳐서 201511월 현재 재직중. 인간증강공학, 자유자재화기술, 인터테인먼트 공학 전공. 광학미채, 촉각증강장치, 동체시력증강장치 등, 인간의 감각과 지각에 대한 각종 기술 개발과 참여. 초인스포츠협회의 공동대표 역임. 미국 타임지의 ‘Coolest Invention of the Year’를 수상.

 

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01> SF를 통한 영감
02> 목적(WHAT)과 수단(HOW)의 작용
03> 센서 기술로 사이보그를 실현
04> 의수도 보철에서 증강으로
05> 영화 매트릭스 같은 인공외골격
06> 새로운 신체를 받아들이는 뇌
07> 마치 영화 슈퍼맨처럼…
08> 사용하기 편한 인간형의 신체
09> 신체를 교환하다
10> 누군가의 신체에 올라타다

 

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2017년 2월 21일, 책거리 공간산책 2층

2월의 세창인문산책 강연회 주제는 '자크 라캉'입니다. 1강에 이어 2강은 21일에 열립니다.
세창인문산책 강연은 철학을 주된 주제로 다루므로 약간은 어렵다 느끼실 수도 있습니다.
사전에 관련 서적이나 강연자의 저서를 읽어 오시면 더욱 유익한 시간이 됩니다.

 

 

 



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영화 《2001: 스페이스 오디세이(2001: A Space Odyssey)》의 한 장면

 

엔터테인먼트나 창작 작업(픽션)에서 영감을 얻어 인간공학에 관한 연구 작업이 발전하는 경우도 있지만, 반대로 과학기술 연구 과정에서 얻은 영감으로 창작 작품이 만들어지는 경우도 있다. 가령 1968년 미국에서 개봉된 스탠리 큐브릭의 명작 《2001: 스페이스 오디세이》에 MIT(매사추세츠 공과대학)의 천재 컴퓨터 과학자인 마빈 민스키가 자문역으로 참가했던 사실은 유명한 일화이다. 이 작품에 등장하는 인공지능 컴퓨터 ‘HAL9000’은 SF와 연구 작업이 상호작용한 결과이며, 이후 A.I.(Artificial Intelligence: 인공지능)에 대한 연구의 방향을 결정짓고 A.I. 이미지의 원형으로 자리매김한다. 한편 민스키는 1970년에 설립한 MIT 인공지능 컴퓨터 과학연구소의 창립자 중 한 사람으로 활약하였다.
  
문제는 SF와 연구 작업이 공존하면서도 역할분담이 가능하냐는 점이다. 영화나 애니메이션 등 SF작품을 보고 등장하는 인물이나 사물을 그대로 만들려고 하는 연구자가 있을 것이라 여긴다면 오해다. 확실히 SF작품에서 영감을 얻어 연구한 결과, 기술이 탄생할 수 있었다고 보는 게 설득력이 있다. 그러나 연구 작업과 창작(픽션)은 특별한 몇몇 경우를 제외하고는 대부분 직접 결부되어 있지 않다. 왜냐하면 ‘만들고 싶은 것(WHAT)’은 창작을 통해 묘사할 수 있지만 ‘어떻게 만들어 낼 것인가(HOW)’라는 문제까지는 제시할 수 없기 때문이다. 따라서 만들고 싶은 것(WHAT)을 어떻게 만들어 낼 것(HOW)인지는 연구자의 능력에 달려 있다.

 

필자의 경험으로는 ‘공각기동대’에서 묘사하고 있는 ‘열광학미채’라는 목적(WHAT)을 당시 연구하고 있던 ‘재귀성 투영기술’ 등 입체영상과 ‘강막투영형(綱膜投影型) 디스플레이’라는 수단(HOW)과 결부시켜 배경을 실시간으로 사람 몸 위에 입체적으로 비추면 마치 몸이 투명하게 보일 수 있을 것이란 영감에 도달할 수 있었다.

 

 1973년부터 방영된 TV 애니메이션 《도라에몽(ドラえもん)》의 한 장면.

 

실현하려는 의지가 중요하다
SF작품은 만들려고 하는 대상(WHAT)’을 제시하고 있어서 인간, 특히 필자와 같은 연구자에게는 동기부여가 되는 존재이다. 운동에 소질이 없던 어린 시절의 필자를 위로해준 것이 도라에몽이었다. 1972년생인 필자와 시대를 함께한(다고 느끼고 있는) 세대들은 주인공 노비타를 자신의 분신과 같은 존재로 여겼을 것이다. 필자와 같은 세대들은 책상 서랍을 열어 아직 도라에몽이 오지 않았군이란 말을 해야 초등학교 4학년이라 할 수 있을 정도로 도라에몽을 좋아했다. 그때는 앞으로 기술이 제대로 발전한다면 도라에몽은 반드시 나타날 거야라고 생각했다.

현실에서 가능했으면, 그리고 우리가 꿈꿨던 것들을 실현해 준 것이 도라에몽이다. 도라에몽의 마술 도구를 보지 못했다면 많은 사람은 불가능하다고 생각했을 것이다. 작품에 암기빵이라는 식빵이 있어 공책과 책을 잠시 누른 다음 먹으면 빵 표면에 찍힌 내용을 정확하게 암기할 수 있다. 어쩌면 현대에서는 스마트폰의 기억영역을 확장하면 가능하리라 생각한다. 실제 방법에 차이가 있으나 가까운 미래에는 등장할 것이다.

책상 서랍을 열자 타임머신이 등장하는 일은 아직 현대과학기술로는 실현하기 힘들다. 그러나 문을 열면 가고 싶은 곳으로 갈 수 있는 모든 곳으로 통하는 문은 어쩌면 실현할 수도 있다. ‘모든 곳으로 통하는 문과 같이 순간 이동을 실현할 방안(HOW)은 이 책에서 내용으로 다루고 있다. 이처럼 도라에몽의 마술 도구는 연구자에게 아이디어의 보고다. 강단에서 학생들을 가르치는 지금도 간혹 다시금 읽어 보면 이전과 전혀 다른 새로운 느낌을 받곤 한다. ‘작품에 나온 이것을 실현하고 싶다는 의욕이 연구 과정과 기술개발에 동기를 부여한다.

 

 

※저자소개_이나미 마사히코(稻見昌彦)
도쿄대학 대학원 정보이공학계 연구과 시스템정보학 전공교수, MIT 대학 객원과학자, 게이오대학 대학원 미디어디자인 연구과학교수 등을 거쳐서 201511월 현재 재직중. 인간증강공학, 자유자재화기술, 인터테인먼트 공학 전공. 광학미채, 촉각증강장치, 동체시력증강장치 등, 인간의 감각과 지각에 대한 각종 기술 개발과 참여. 초인스포츠협회의 공동대표 역임. 미국 타임지의 ‘Coolest Invention of the Year’를 수상.

 

연재는 총 10회로 310일까지 매주 3회 연재됩니다.
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<연재 목차>
01> SF를 통한 영감
02> 목적(WHAT)과 수단(HOW)의 작용
03> 센서 기술로 사이보그를 실현
04> 의수도 보철에서 증강으로
05> 영화 매트릭스 같은 인공외골격
06> 새로운 신체를 받아들이는 뇌
07> 마치 영화 슈퍼맨처럼…
08> 사용하기 편한 인간형의 신체
09> 신체를 교환하다
10> 누군가의 신체에 올라타다

 

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본받는자 2017-02-20 09:03   좋아요 0 | 댓글달기 | URL
sf를 통해서 영감을 받고 그것을 현실속에서 실현하다니 정말 대단해요~광학미채라는 기술이 정말 대단하네요~과학의 발전은 상상을 초월하네요~정말 기대되는 책이예요~^^출간을 기다립니다
 
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