인간의 감정을 실시간으로 인식할 수 있는 기술이 개발돼 차세대 착용형 시스템 등에 다양하게 응용될 것으로 기대된다.
울산과학기술원(UNIST) 신소재공학과 김지윤 교수 연구팀은 '착용형 인간 감정인식 기술'을 세계 최초로 개발했다고 29일 밝혔다.
연구에서는 얼굴 근육의 변형과 성대 진동을 동시에 감지하는 '멀티모달' 데이터를 무선 전송하고 인공지능을 활용해 감정을 실시간 인식할 수 있도록 시스템화했다. 착용형 기기이기 때문에 어떤 환경에서든 감정을 분석하고 사용할 수 있다고 연구팀은 강조했다.
개발된 시스템은 두 물체가 마찰 후 분리될 때 각각 양과 음의 전하로 분리되는 '마찰 대전'현상을 기반으로 제작됐다. 자가발전 또한 가능해 데이터를 인식할 때 추가적인 외부전원이나 복잡한 측정장치가 필요하지 않다.
또 말랑말랑한 고체상태를 유지하는 반경화 기법으로 투명도가 높은 전도체를 제작해 마찰 대전 소자의 전극에 활용했으며 다각도 촬영기법으로 개인 맞춤형 마스크도 제작했다. 자가발전이 가능하고 유연성과 신축성, 투명성을 모두 갖춘 시스템을 만든 것이다.
해당 시스템으로 '실시간 감정인식' 실험을 진행한 결과 몇 번의 학습만으로도 높은 감정 인식도를 보여줬다. 멀티모달 데이터들을 수집할뿐 아니라 데이터를 활용할 수 있는 '전이 학습'도 가능했다. 개인 맞춤형으로 제작되고 무선으로 사용할 수 있어 착용성과 편리함도 확보했다.
이를 이용해 감정 맞춤 서비스를 제공하는 가상현실 '디지털 컨시어지'에 활용이 가능할 것으로 기대된다. 상황별 개인의 감정을 파악해 음악이나 영화, 책 등을 추천하는 사용자 맞춤형 서비스가 가능하다는 것이다.
제1저자 이진표 박사후 연구원은 "복잡한 측정 장비 없이 몇 번의 학습만으로 실시간 감정인식을 구현하는게 가능하다"며 "앞으로 휴대형 감정인식 장치 및 차세대 감정 기반 디지털 플랫폼 서비스 부품에 적용될 가능성을 보여줬다"고 말했다.
김지윤 신소재공학과 교수는 "사람과 기계가 높은 수준의 상호작용을 하기 위해서는 HMI 디바이스 역시 다양한 종류의 데이터들을 수집해 복잡하고 통합적인 정보를 다룰 수 있어야 한다"며 "이번 연구는 차세대 착용형 시스템을 활용해 사람이 가지고 있는 아주 복잡한 형태의 정보인 감정 역시 활용이 가능함을 보여주는 하나의 예시가 될 것"이라고 말했다.
이번 연구는 세계적 권위의 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications)에 게재됐다.
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