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2020. 1. 17. 09:02

잠들기 전에 맞춘 스마트폰 알람이, 아침이 되자 요란하게 울리기 시작했다. 양손에 밀가루를 잔뜩 묻히고 요리 중인데, 꼭 받아야 하는 전화가 걸려 왔다. 스마트폰으로 음악을 듣고 있는데, 방금 들었던 음악을 한 번 더 듣고 싶어졌다. 이럴 때 우리가 하는 방법은 대개 동일하다. 스마트폰을 집어 들고, 디스플레이를 터치하거나 버튼을 누른다. 때에 따라서는 지문, 얼굴 또는 비밀번호로 잠금 상태를 해제해야 할 때도 있다. 

 

하지만 구글 픽셀 4처럼 움직임 감지(Motion Sensing) 기능이 탑재된 스마트폰을 가지고 있다면, 이런 과정을 한 번의 손동작으로 끝낼 수 있다. 스마트폰 액정 화면 위에서 왼쪽이나 오른쪽으로 손을 휙~하고 움직이면, 허공에 지나간 제스처를 인식해 필요한 기능이 작동하기 때문이다. 그렇다면 주인 옆에서 뒹굴뒹굴하던 고양이나 강아지가 발을 들어 쓱~하고 움직이면, 주인이 했던 것처럼 스마트폰이 똑같이 반응할까?

 

구글 픽셀 4에는 전파를 방사하고 물체에 맞고 돌아오는 전파를 수신하는, 소형 레이더 기능을 수행하는 4개의 안테나가 탑재되어 있다. 이렇게 반사된 전파 신호를 숫자 형태의 데이터로 바꾸고, 머신 러닝 알고리즘으로 사람이 행동이 맞는지를 분석한다.(화면:Google Blog)

 

구글이 공식 블로그에서 제공하고 있는 ‘기술 전문가에게 물어보세요(Ask a Techspert)’를 통해 동작 감지 기능의 작동 과정을 소개했다. ‘기술 전문가에게 물어보세요’는 구글이 연구하거나 상용화한 기술 중에, 고객들이 궁금할 만한 것을 골라, 알기 쉽게 설명해 주는 코너다. 이번에는 움직임 감지, 바로 모션 센싱이다. 다시 앞의 질문으로 돌아가자. 과연 움직임 감지 기능이 고양이나 강아지 발을 사람 손처럼 인식할까? 정답은, ‘아니다’가 맞다. 

 

겉으로 보기에는 별것 아닌 것 같은 움직임 감지 기능이지만, 여기에는 정밀한 하드웨어와 머신 러닝 기반의 인공지능 기술이 들어가 있다. 이를 통해 사람 손만 인식하고 반응한다. 구글 하드웨어 팀의 제품 매니저인 브랜든 바벨로(Brandon Barbello)는 움직임 감지 기능이, 스마트폰에 내장된 일종의 초소형 레이더와 머신 러닝 기술을 통해 구현된다고 설명했다. 

 

구글 픽셀 폰 위쪽에는 4개의 안테나와 연결된 반도체 칩(Chip)이 내장되어 있다. 칩은 안테나를 통해 전파를 방출하고, 외부에서 반사되어 돌아온 신호를 수신해서 분석한다. 1개의 안테나가 전파를 방출하는 송신, 3개의 안테나는 반사된 전파를 수신하는 용도로 사용된다. 전파가 어떤 물체에 닿으면 자연스럽게 반사되는 원리를 이용한 것이다. 이때 다시 돌아온 전파의 강도나 변화를 감지하고, 이를 분석한 후 적절한 동작을 수행한다.

 

수신된 반사파에 포함된 거리와 움직임 등의 정보는, 머신 러닝 모델이 분석할 수 있는 숫자로 변환된다. 이를테면 정말 사람의 손이 맞는지, 명령이 필요한 제스처가 아니라 그냥 커피잔을 들고 지나간 것인지, 비슷한 움직임이라도 ‘내용’이 있는 것인지를 분석하고 확인해야 한다. 이러한 움직임이 고객이 의도한 제스처인지를 인식하려면, 실제 동작을 통해 학습한 데이터가 필요하다. 이러한 기계 학습을 위해 수백만 개의 모션 샘플을 수집했다고 브랜든 바벨로는 밝혔다. 

 

 

 

현재는 좌우로 슬쩍 움직이는 스와이프(Swipe) 정도의 제스처만 인식할 수 있다. 브랜든과 그의 팀은 좀 더 다양한 제스처 인식 기능을 추가할 예정이며, 특정 움직임이 앱과 연결될 수 있다고 밝혔다. 아울러 "현재의 동작 감지 기술은 실용성에 중점을 두고 있으며, 아직은 개선해야 할 부분이 많다. 하지만 더 직관적이면서 사용하기 편리한 신체 언어(body language)를 이해할 수 있는 장치를 만들 것이다”라고 말했다. 

 

픽셀 4에 탑재된 동작 감지 기능은 구글의 첨단 기술 및 프로젝트팀(ATAP;Advanced Technology and Project)이 2014년부터 진행한 솔리(Soli) 프로젝트를 통해 탄생했다. 솔리는 동작 감지뿐만 아니라 얼굴 인식 잠금 해제 기능인 페이스 언록(Unlock)도 함께 지원하며, 레이더 역할을 하는 안테나와 솔리 칩(Chip)으로 구성되어 있다.

 

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