삼성경제연구소 ‘제품 가치를 높이는 인터페이스 기술’
직관적ㆍ혁신적 인터페이스의 제품들
인터페이스가 제품 경쟁력을 좌우
직관적·혁신적 인터페이스를 채택한 제품이 시장에서 성공하고 있으며, 특히 아날로그적 감성을 지닌 실감형 인터페이스가 각광. 멀티터치(Multi-touch) 인터페이스를 채택한 애플의 아이폰은 금융위기에도 불구하고 3분기에만 689만 대 판매. 북미 스마트폰 시장의 절대강자인 RIM社의 블랙베리 판매량을 추월. 닌텐도 Wii(Sports, Fit)는 동작인식에 기반한 실감형 인터페이스를 채택하여 단숨에 게임기 시장을 석권. 금년 6월말 기준 2,962만 대(누적)를 판매하여 경쟁 제품인 Xbox360(약 1,900만 대), PS3(약 1,400만 대) 판매량을 크게 상회. 햅틱 기술을 적용한 BMW의 'i-Drive'는 차내 인터페이스의 新모델 제시. 노브(Knob) 형태의 조작장치 하나로 오디오, 네비게이션, 에어컨 등 각종 실내장치를 컨트롤하며, 조작시 촉각 피드백을 제공. 경쟁사들도 고급차 모델에 i-Drive와 유사한 인터페이스를 탑재
잘 디자인된 인터페이스는 제품 자체의 경쟁력 향상 뿐 아니라, 신규 애플리케이션 도입 및 시장 확대에도 도움. 아이폰의 멀티터치 인터페이스를 플랫폼으로 하여 악기연주(피아노, 드럼,기타 등), 실감형 게임 등 다양한 애플리케이션이 개발. 외부 업체가 애플리케이션을 개발하고, 이를 온라인 애플리케이션 스토어인 'App. store'에서 판매. 닌텐도 Wii는 직관적이고, 실감나는 인터페이스 덕분에 '남성·청소년' 위주의 게임기 고객을 '가족'으로 확대. 닌텐도 Wii 이용자의 절반 가량이 여성이며, 83% 정도가 거실에 설치
인터페이스 경쟁의 배경
복잡성의 증가, 소비자 요구의 변화 등 환경·산업적 요인과 센서, 소프트웨어 등 관련기술의 진보가 인터페이스 경쟁을 가속화. 융·복합화의 진전으로 제품·정보의 복잡성(Complexity)이 크게 증가함에 따라 사용하기 쉽고, 직관적인 인터페이스에 대한 요구가 증가. 휴대폰의 경우 통화기능 뿐 아니라 문자전송, 인터넷 접속, 게임, 카메라,멀티미디어 재생, DMB 수신 등 수 많은 기능을 포함. 기술·성능의 차별화가 한계에 봉착하면서 인터페이스, 디자인 등 소프트 경쟁 중심으로 경쟁 패러다임이 변화. 제품의 범용화가 빠르게 진행되고 있으며, 대부분의 산업에서 경쟁 판도를 바꿀 만한 와해성(Disruptive) 기술·제품의 출현이 답보 상태. 최근의 소비자는 디지털의 편리함과 아날로그의 감성을 동시에 추구하는경향이 강하며, 보다 인간친화적인 인터페이스를 선호. 닌텐도 Wii 등 실감형 인터페이스를 지닌 제품이 히트. 센서(자이로센서, 위치센서 등), 소프트웨어, 인공지능(AI), 네트워크 등관련기술의 빠른 발전도 인터페이스 경쟁을 촉진
2. 인터페이스 기술의 최근 동향
촉각 등 多감각 인터페이스 개발이 활발
시청각에 주로 의존하던 인터페이스가 六感(시각, 청각, 후각, 미각, 촉각,감성)을 활용하는 방향으로 빠르게 진화. 지금까지의 인터페이스는 대부분 화면, 소리 등 시각과 청각에 기반. 인간이 수용하는 정보의 대부분이 시청각 정보이므로 주력 인터페이스로서 시청각 인터페이스의 위상은 향후에도 지속될 전망·영상·음성인식 기반의 지능형 인터페이스 개발이 동 분야의 주요 화두. 최근 들어 촉각(햅틱폰), 후각(香발생기), 감성(뇌인터페이스) 등 다양한감각을 활용하는 인터페이스 개발이 확대되는 추세이며, 이는 요소기술의 진보, 사실감 및 편의성 향상, 차별화 추구 등의 배경에 기인. 자이로센서, 진동모터, 후각센서 등 오감 인터페이스의 요소기술이 발전·닌텐도 Wii의 사례와 같이 촉각 등 多감각 인터페이스 기술을 함께 사용할 경우 보다 실감나고, 직관적인 인터페이스 개발이 가능. 아이폰이 인터페이스로 차별화해 성공한 것처럼 혁신적인 인터페이스는제품 차별화 및 부가가치 제고에도 유리. 그러나 시청각 外분야의 기술 수준은 아직까지 상대적으로 낮은 편으로향후 기술개발의 여지가 큼. 특히 후각·미각 표현, 뇌 인터페이스 등은 기술개발 초기 단계
① 시청각 인터페이스
얼굴인식, 상황인식 등 영상·음성 인식에 기반한 지능형 인터페이스의 개발 및 실용화가 활발하게 전개. 소니는 웃는 얼굴을 인식해 자동으로 셔터를 작동하는 '스마일셔터' 기능을 자사의 디지털카메라에 적용. 도요타는 자동차 대시보드에 장착한 카메라를 통해 운전자의 눈 개폐 상황을 인식하여 졸음운전 등 사고를 예방하는 시스템을 개발. 눈의 개방 정도, 고개의 꾸벅거림 등을 카메라로 모니터링. 스탠포드 대학은 마우스 대신 시선추적을 통해 컴퓨터를 조작하는 Eyetracking 인터페이스를 개발. 일본의 SGI社는 음성을 분석하여 ‘평정’, ‘분노’, ‘기쁨’, ‘슬픔’, ‘웃음’,‘흥분’의 감정을 10단계로 판별할 수 있는 솔루션을 상용화하였으며, 감정에 따라 조명과 향기를 조절하는 회의 시스템(RoomRender)도 개발
② 촉각 인터페이스
휴대폰, 네비게이션, 디지털카메라 등 IT 제품을 중심으로 촉각 인터페이스 채용이 빠르게 확대. 휴대폰 업계의 경우 아이폰 이후 햅틱 인터페이스 경쟁이 격화되는 양상이며 삼성 옴니아, 노키아 튜브 등 풀 터치스크린 모델의 출시도 증가. 삼성 옴니아(i900) : 풀 터치스크린을 채택하고 카메라, 음악플레이어등에 약 20종의 다양한 햅틱기술(진동 피드백 등) 적용. 올림푸스의 디지털카메라 1050SW는 3축 가속도센서를 탑재하여 톡톡치는 동작으로 조작. 촬영이 가능 (수중 및 스키장에서의 촬영을 고려). 스키장에서 스키장갑을 착용한 상태에서도 손쉽게 촬영할 수 있음
급속 확산하고 있는 터치스크린은 빠른 기술 진보에 힘입어 응용성을 더욱 강화하는 추세. 터치스크린은 버튼, 노브(Knob), 마우스 등 전통적 인터페이스를 대체할가장 유력한 대안으로 평가. "터치스크린은 마우스 이후 가장 혁신적인 인터페이스" (스티브 잡스). 다양한 방식·기능의 터치센서가 개발되면서 응용성이 강화. 1점 / 위치 / 평면 센싱 → 多점 / 위치·힘·압력 / 곡면 센싱. 정전용량 방식의 터치스크린은 직접 접촉하지 않아도 접점을 감지. 대화면 디스플레이 일체형 터치스크린도 등장. 소니는 TFT 액정과 광학식 터치센서를 일체화한 터치스크린을 개발
촉감을 센싱 및 표현하는 햅틱 디스플레이의 개발도 빠르게 진전- 역감이나 운동감의 표현은 상용화 단계에 있으며, 주로 의료(수술로봇,시뮬레이터), 게임기(Wii), 휴대기기(햅틱폰), 자동차(i-Drive) 등에 활용. 이머전社(美)는 의료용, 산업용, 게임용, 3D용 햅틱 인터페이스를 시판. 알프스전기(日)는 자동차 바퀴에 부착된 센서 및 운전대와 페달에 부착된 햅틱 장치를 통해 노면의 질감, 경사 등을 피드백하는 시스템을 개발
③ 후/미각 인터페이스
후각·미각에 대한 기초연구 및 센서·표현장치 개발이 진행 중. 요소기술 및 애플리케이션 개발이 아직은 미흡한 분야로 인간의 후·미각을 재현하는 기술 및 이를 이용한 맛·향의 수치화에 대한 연구 등 기초연구가 추진 중. 냄새와 맛을 감지하기 위한 가스센서, 바이오센서 등이 개발되고 있으며, 휴대폰 등에 탑재될 수 있을 정도로 소형화가 진전. 후각 디스플레이의 경우 아직까지는 미리 준비한 향기를 단순히 발산시키거나 제한된 조합을 통해 향기를 발산하는 수준. 향기의 발산·제거·강도 컨트롤, 시간지연 등의 난제(難題)도 존재
후각센서를 활용한 인터페이스 및 후/미각 디스플레이의 실용화가 진행- 닛산은 최근 후각센서를 활용하여 음주운전을 방지하는 시스템을 발표. NTT Communication(日)은 휴대폰 화면에 표시되는 영상이나 음성에맞추어 다양한 향기를 발생시키는 장치를 개발. 16종의 향기 카트리지에서 향료를 조합해 최대 700가지의 향기를 재생할 수 있는 시스템으로 빠른 시일내 상용화할 계획. 동경공대는 2006년 사물의 냄새를 맡은 뒤 96종의 화학물질을 혼합해똑같은 향을 만들어 낼 수 있는 ‘Odor Recorder’를 개발. 미국의 TriSenx社는 감자전분 웨이퍼 위에 특정 맛을 내는 용액을 뿌려맛을 보거나 통째로 먹을 수 있도록 한 미각 디스플레이 개발
④ 뇌(腦) 인터페이스
두뇌의 활동을 분석하여 사용자의 의도, 감정 등을 해석·전달하는 뇌 인터페이스가 최근 들어 주목받고 있음. 뇌 인터페이스는 MIT Technology Review(10대 신기술), 뉴욕타임즈(21세기 8대 신기술)가 선정한 미래 핵심기술에 포함. 인지과학, 뇌과학 등 관련 분야 학문·기술의 발전과 함께 뇌 인터페이스에 대한 연구도 빠르게 진보. 뇌영상, 뇌파 분석 등을 통해 기초적인 의도나 감정 등을 해석 가능. 뇌 인터페이스는 머리속에 센서칩을 장착하는 침습형(Invasive)과 외부에서 뇌파 등을 측정하는 비침습형(Non-invasive)으로 구분. 비침습형의 경우 침습형 대비 정확도는 떨어지나 실용화가 용이
비침습형 뇌 인터페이스를 중심으로 실용화가 사례가 나타나기 시작. 호주의 Emotive Systems社는 헤드셋 형태의 비침습형 뇌 인터페이스인'Emotive EPOC'을 개발하고 게임 인터페이스 등으로 금년 내 판매 예정. 뇌파를 분석하는 16개의 센서를 통해 30여 가지의 의도 및 감정을 인식. 뉴로스카이社(美)도 뇌파 기반의 인터페이스 'MindSet'을 상용화할 계획. 뇌파 감지센서가 부착된 해드셋으로 사용자의 의도를 인식. 사이버키네틱스社(美)는 전신마비 환자의 머리에 센서칩을 장착하여 TV나 컴퓨터를 조작하게 하는데 성공. 100개의 미세 전극으로 구성된 센서칩이 뇌활동의 변화를 포착해 컴퓨터에 전송하면, 컴퓨터가 이를 분석하여 환자의 의도를 판별
3. 향후 전망 및 대응방안
인터페이스의 중요성이 더욱 증대
제품 경쟁력의 차원에서 인터페이스의 중요성은 향후 더욱 증대될 전망. 정보가 폭증하는 시대에는 정보를 "어떻게 생성할 것인가" 보다 "어떻게전달할 것인가"가 중요하며, 이는 인터페이스의 문제로 귀결·2020년 전세계 정보량은 2007년 281 Exabyte의 1천배 규모로 증가. 기술의 진보가 사용자 요구를 넘어서는 시기에 진입하고 있으며, 인터페이스는 제품과 사용자간의 간극(Gap)을 줄이는 가장 효율적인 수단. 특히 모바일 컨버전스 및 쌍방향 TV 시대의 병목(Bottleneck)이 인터페이스가 될 가능성이 높음. TV의 경우 다양한 연결기기(DVD, PC, DSC 등) 및 정보를 컨트롤하고, 인터넷에서 필요한 정보를 쉽게 이용할 수 있는 인터페이스 개발 필요
업계의 인터페이스 경쟁이 한층 가열되고, 새로운 인터페이스 기술에 대한 수요도 더욱 증가할 것으로 예상. 제품 차별화 및 실감 제고를 위해 촉각, 후각, 뇌 인터페이스 등 多감각인터페이스 기술의 활용이 확대될 것으로 판단
인터페이스 혁신을 통해 제품 가치를 제고
인터페이스 개발에 보다 많은 관심과 자원을 투입할 필요- 인터페이스 혁신은 성능 향상 이상의 효과를 낼 수 있는 효율적 수단. 아이폰과 Wii는 경쟁제품 대비 성능과 기술이 우수하진 않았지만, 뛰어난 인터페이스 덕분에 시장에서 성공. 특히 복잡성이 한층 높아지는 차세대 모바일 기기 및 TV의 경우 제품경쟁력 제고를 위해서는 직관적이고, 사용하기 쉬운 인터페이스가 필수
다양한 감각의 인터페이스 기술을 폭 넓게 활용하여 혁신적이고 인간친화적인 인터페이스 개발. 목표 고객의 신체적·인지적·감성적 특성을 충분히 이해하고, 이들의행태를 심층 관찰함으로써 User Experience를 높이는 인터페이스 개발. 특히 촉각, 후각, 감성 등 다양한 감각에 기반한 첨단 인터페이스 기술을적극 활용하여 사실감과 사용편의성을 높이고, 경쟁제품과 차별화
인터페이스 기술의 최근 동향을 지속 모니터링하는 한편, 선진 전문업체와의 전략적 제휴 등을 통해 핵심기술 확보. 영상·음성인식 등 응용성이 높은 핵심기술은 자체 R&D 추진 검토. 센서, 인터페이스 등 분야별 선진업체들의 개발 동향을 주시하고, 이들업체와의 전략적 제휴를 강화함으로써 요소기술 확보. IBM은 뇌 인터페이스 활용을 위해 Emotive Systems社와 협력. Microsoft(Xbox) 등 많은 IT 기업들이 이머전社의 햅틱 기술을 활용
웹사이트: http://www.seri.org
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