컴퓨터 인터페이스 기술의 과거와 현재, 미래

컴퓨터 인터페이스 기술의 과거와 현재, 미래

전세계 컴퓨터 과학자들이 미국 보스턴에서 개최된 2009년 컴퓨터 휴먼 인터페이스 2009에서 최신 컴퓨터 인터페이스 발전기술의 동향을 제시하는 가운데, 컴퓨터 인터페이스의 과거, 현재, 미래를 조망하면서, 향후 발전방향을 다음과 같이 제시하고 있는 기술을 살펴보고자 한다.

첫째, 커멘드 라인(Command line)

가장 오래된 컴퓨터 인터페이스로서, 1950년대에 컴퓨터를 다루는데 있어서 가장 효과적인 방법이었다. 펀치카드나 종이테이프 등을 사용하여 배치 방식으로 명령어를 작동시켰고, 텔레타입 기계들이 텔레그래프 전송에서 사용되면서, 사용자로 하여금 해당 프로세스의 일부분에 해당하는 명령어를 변환시키고, 거의 실시간으로 컴퓨터로부터 피드백을 받을 수 있어서 널리 사용되었다. 비디오 디스플레이 장치들이 신속하게 정보들을 디스플레이하는데 본 명령어 방식을 사용하였는데, 1978년에 DEC사가 개발한 VT100 터미널 기기에서 명령어 라인을 디스플레이함으로써 각광을 받기도 하였다. 1980년대 들어 GUI 방식이 손쉬운 인터페이스로 각광을 받기 시작하면서, 일반인들로부터 멀어지기 시작하였지만, 하드웨어를 직접 다룰 수 있고 유연성 때문에 일부 전문가 그룹을 중심으로 여전히 사용되고 있다.

둘째, 마우스

마우스 장치 없는 데스크톱 컴퓨터는 생각하기 힘들 정도로 표준화된 인터페이스이다. 41년 전, 스탠퍼드 연구소의 연구진인 더글러스가 개발한 본 장치는 현대 컴퓨터 개발과정 가운데 핵심적인 부품으로 사용되었고, GUI 방식의 중심에 있었다. 본 장치를 개발한 더글러스는 1968년대에 이미 하이퍼텍스트와 공유 스크린 협업방식을 포함한 몇몇 방식들을 마우스 장치와 함께 이미 선보였다. 초기 개발된 마우스 장치는 다양한 형태를 취하고 있었지만, 대부분의 모양을 요즘에는 찾아보기 힘들고, 1980년대 들어 현재와 같은 모습으로 거의 고정화되었다. 최근 들어 몇몇 기업들을 중심으로 현재의 마우스에 미니 조이스틱이나 사용자의 손을 보호할 수 있는 통풍장치와 같은 부속들을 포함시키고 있다. Logitech사 단독으로 10억 개 이상의 마우스를 판매하였다.

셋째, 터치패드

트랙 볼과 버튼 조이스틱과의 치열한 경쟁 가운데도, 터치패드는 노트북 컴퓨터를 중심으로 대중적인 인터페이스로 존재하고 있다. 대다수의 터치패드는 사용자의 손가락 움직임을 전자판이 추적하여 작동되도록 제작되었는데, 1953년 캐나다의 연구진이 기본 원리를 개발하여 선보였다. 본 터치패드는 터치스크린 인터페이스의 선구자로서 중요한 모습을 가진다. 많은 터치패드들이 멀티 터치패드 기능을 가지기 시작하면서, 사용자 영역을 확대하고 있고, 토론토 대학 교수인 Bill이 1984년에 개발한 첫 번째 멀티터치 기기는 현재 미국 마이크로소프트사에서 차세대 개발주제로 연구 중이다.

넷째, 멀티터치 스크린

멀티터치 스크린 컴퓨터에 대하여, 대다수의 사용자들은 애플의 아이폰이나 마이크로소프트사의 Surface를 생각할 것인데, 본래 본 기술이 개발된 지도 어언 25년이 넘어간다. 1983년 HP 15o 시리즈에서 사용된 이래, 데스크톱 컴퓨터가 일상화되기 이전부터 은행의 ATM에서 보편화되기 시작하였고, 마우스 없이 컴퓨터를 사용하기를 바라는 일부 사용자를 중심으로 보급되고 있다. 이러한 멀티터치 스크린이 최근 다시 주목을 받기 시작하는데, 바로 애플사의 아이폰 기기의 멀티 스크린 방식이 바로 주된 역할을 담당하고 있다.

여러 핸드폰 제조사들이 현재 멀티터치 방식의 기기들을 개발하고 있고, 윈도즈 7이나 애플사의 향후 맥북 시리즈에서 같은 방식을 채택할 계획으로 알려져 있다. 용량 센싱, 적외선, 표면 청각 음파, 압력 센싱과 같은 다양한 기술들이 날이 갈수록 멀티스크린을 고급화시키고 있다. 현재 멀티터치 스크린 분야에서 불고 있는 이러한 르네상스가 향후 컴퓨터 사용을 더욱 쉽도록 만들 것으로 기대되고 있는데, 현재의 다양한 명령어 방식을 이러한 새로운 방식으로 어떻게 재해석할 것인가가 중요한 관건으로 남아있다.

다섯째, 제스터 인식

금속 탐지기, 가속도계, 자이로스코프 기기를 중심으로 기기 움직임을 추적하는 것이 가능하여지고 있고, 닌텐도사의 Wii 기기와 아이폰을 사용하여 사용자들은 물리적인 움직임을 실제로 수행하면서 게임이나 해당 애플리케이션을 동작시킬 수 있다. 노키아사의 6600 휴대폰의 경우에는 해당 장치를 두 번 툭툭 치는 것만으로 음악을 듣거나 멈춤 기능을 수행할 수도 있다.

이러한 새로운 모바일 애플리케이션이 향후 인터페이스의 주류로 부상될 전망인데, 노키아 핸드폰 사용자들은 얼굴만 돌리면 자신들의 핸드폰을 대기모드로 전환할 수 있고, nAlertMe라 명명된 다른 기기는 3D 제스처 패스코드 방식을 사용하여 도난과 같은 사건으로부터 사용자의 핸드폰을 보호해 준다.

이러한 제스처 인식의 향후 발전단계는 컴퓨터로 하여금 사용자의 손이나 몸의 움직임을 더욱 비주얼하게 인식할 수 있도록 만드는 것이다. 소니사의 Eye의 경우에는 단순한 움직임도 손쉽게 인식할 수 있도록 지원하고 있고, 불규칙한 빛 가운데 발생할 수 있는 복잡한 3-D 움직임도 Xtr3D를 포함한 몇몇 신생기업의 기술을 중심으로 사용자의 전체 몸을 인식하는 게임 애플리케이션을 가능토록 하는 비전 소프트웨어를 개발함으로써 작동될 수 있도록 지원한다. 미국 LA 소재의 Oblong과 같은 신생기업들은 최근 "공간 운영 시스템"을 개발하여 특정 글로브를 낀 사용자의 제스처 명령어를 인식할 수 있는 기기들을 개발하고 있다.

여섯 번째, 포스 피드백(Force Feedback)

촉각학(Haptics)이라고 불리는 새로운 연구 분야가 나타나고 있는데, 이를 통하여 해당기술이 사용자의 터치감각을 조절할 수 있는 기술들을 개발하고 있다. 몇몇 게임 컨트롤러를 중심으로 이미 스크린 상의 충격을 진동으로 사용자에게 전달하고 있고, 휴대폰을 흔들기만 하면 자동으로 진동모드로 전환되는 휴대폰도 개발되었다. PHANTOM을 포함한 전문 촉각 조정기는 이미 3-D 디자인이나 메디컬 훈련에 사용되어 의료진들로 하여금 직접 보지 않고 느낌만으로 복잡한 수술에 대한 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 지원하고 있다. 촉각학은 현재 터치스크린과 같은 다른 영역으로도 접목되고 있는데, 스크린 상의 아이콘에 닿기 만하면 실제 버튼이 클릭되는 촉감이 전달되는 방식이 개발되고 있다. 캐나다의 본 분야의 전문가인 빈센트는 서로 다른 아이콘에 대하여 역시 각각 다른 센세이션들을 어떻게 발생시킬 수 있는지 다양한 방법들을 개발하고 있는데, 장기적으로 본 촉각학이 스크린상의 구조를 파악하여 시뮬레이션할 수 있는 방법으로 진화될 것이라고 전망하고 있다.

일곱 번째, 음성인식

음성인식만큼 개발된 지 오래되었지만, 논란의 여지가 많은 기술도 흔치않다. 본 기술은 아직까지 언어별 차이를 인식하지 못하는 부정확성과 사용자가 자신의 목소리를 해당 시스템이 인식할 수 있도록 하기 위하여 시간을 투자하여야 한다는 부분 때문에, 사실 각광을 받지 못하였다. 그러나 이러한 상황이 최근 변하고 있다. 컴퓨터 기술이 발전하고 파싱 알고리즘이 더욱 스마트해지면서, 음성인식 기술의 개선이 날이 갈수록 진보되고 있다.

2008년, 구글사는 아이폰에서 사용가능한 음성 인식 애플리케이션을 개발하였고, 이를 통하여 사용자가 버튼을 누르지 않고도 기기를 작동할 수 있고, 문자 메시지나 전자메일 송신까지 가능하게 하였다. 얼마 전까지만 해도, 본 기술이 휴대폰에서도 제대로 사용되기 위하여 필요한 프로세싱 파워를 어떻게 확보하여야 하는 부분이 관건이었지만, 데이터 전송 속도가 날이 갈수록 개선되고 있어, 이러한 문제들도 점차 극복되고 있는 상황이다.

여덟 번째, 증강현실

최근 흥미롭게 대두되고 있는 또 다른 분야가 증강현실 분야이다. 바로 가상정보들을 현실과 연결하는 기술로서, 초창기 증강현실 기술 인터페이스는 복잡하고 대규모의 모션 센싱과 컴퓨터 그래픽 장치를 요구하였지만, 최근에 핸드폰 장치들이 강력한 프로세싱 칩을 보유하게 되고, 센서들이 본 기술을 일반 사용자들도 사용이 가능한 형태로 개발하면서, 노키아사의 모바일 증강 현실 애플리케이션과 Wikitube를 중심으로 증강현실 기술의 상용화가 부각되고 있고, 구글사의 안드로이드 폰용 운영 시스템에서 작동이 가능한 애플리케이션이 개발됨에 따라 새로운 국면을 만들 수 있게 되고 있다.

이는 사용자가 가상 주석과 태그 기술을 가진 카메라 스크린을 통하여 현실세계를 살펴볼 수 있도록 지원하는 것인데, NavTeq 위성 내비게이션 애플리케이션 상에 저장된 가상 데이터를 사용하는 MARA 등의 경우에는 위키피디아 등과 연계하여 상호간에 데이터 상호작용이 가능하도록 지원받을 수 있다. 다양한 센서기기들을 통하여 제공된 데이터들을 모니터링하는데 본 애플리케이션은 사용될 수 있는데, GPS 수신기가 정확한 위치 정보를 제공하고, 디지털 계산기가 어느 방향으로 해당 기기가 위치하는 것이 가장 좋은지도 계산하여 제공하게 되고, 자력계와 가속도계가 정확한 목표위치까지 계산하게 된다. 노키아 이미지 스페이스라 불리는 프로젝트에서는 사용자로 하여금 이미지, 비디오, 사운드를 특정 장소에 저장하여 이른바 사용자의 경험까지도 저장하여 사용할 수 있도록 지원하고, 이러한 경험까지 다른 사용자와 공유가 가능하도록 기술을 개발하고 있다.

아홉 번째, 공간 인터페이스

증강현실 분야와 함께, GPS 수신기가 휴대폰과 결합되기 시작하면서, 사용자들을 지리적으로 추적하고 모니터링하는 것이 일반화되고 있다. 사용자의 위치 정보를 입력 값으로 제공받아 다양한 유형의 게임과 애플리케이션을 개발하는 것이 가능해지고 있다. 예를 들면, 구글사의 Latitude의 경우에는 사용자가 자신의 위치를 GPS 내장 휴대폰의 소프트웨어를 설치하여 지도 상에 저장할 수 있는데, 2008년 10월부터 현재까지 약 3000개의 아이폰 애플리케이션들이 이러한 위치 정보를 기반으로 개발되어 사용되고 있다.

대표적인 애플리케이션이 iNap인데, 사용자의 위치를 모니터링하여 대중교통을 이용하고 있는 사용자가 내려야 할 정류장에 도달하면 자동으로 졸고 있는 사용자를 깨울 수 있는 기능이 대표적인 것이다. 네덜란드의 Jelle의 아이디어에서 출발한 본 기술은 기차 스케줄 프로그램과 연동되어 자동으로 사용자에게 이전 기차 루트와 함께 필요한 정보를 제공한다. 구글사의 안드로이드 플랫폼 상에서 개발 중인 SafetyNet이라 명명된 애플리케이션들은 사용자로 하여금 안전하지 못한 마을지역을 정의하도록 하고, 누군가가 이러한 지역에 머무르고 있다면, 해당 프로그램이 경보를 울리고, 자동으로 911에 연락이 이루어지도록 서비스를 제공할 예정이다.

열 번째, 브레인 컴퓨터 인터페이스

위에서 언급한 아홉 가지 인터페이스보다 가장 최고로 개발된 인터페이스가 바로 위 방식이 아닐까 생각된다. 병원의 외과진과 내파 센서 기기들이 이미 여러 형태의 반신불수 상태의 사용자의 뇌파 활동을 모니터링하는데 본 기술을 사용하고 있고, 본 기술은 이러한 환자들이 메시지를 보내거나 휠체어를 움직이는데 사용되고 있다. 몇몇 기업들은 이러한 BCI(Brain computer Interface) 기술을 새로운 형태의 기술로 개발하고자 시도하고 있는데, 2009년 3월 미국 산호세의 Neurosky가 뇌파활동을 모니터링하여 의사소통할 수 있는 블루투스 방식의 게임 헤드셋을 개발하여 선보였다.

이러한 게임분야 말고도, BCI 기술은 사람들의 스트레스를 줄여주고 정보 과부하 문제를 해결하는데도 일조할 것으로 기대된다. 뇌파 정보를 사용한 Cogpit로 명명된 BCI 프로젝트에서는 흔히 비행기 파일럿들이 겪게 되는 정보 과부하 문제를 해결하여 줄 수 있는 시도를 하고 있다. 미국 국방성의 지원을 받고 있는 본 프로젝트는 비행기 조정사에게 제공되는 무수한 정보들을 필터링할 수 있도록 지원하고 의사소통 방식을 개선시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 한 장소에서 다른 장소로 이전되어 나타나는 갖가지 위치정보들을 본 인터페이스를 통하여 개선함으로써 일조할 것으로 평가되고 있다.

출처 : http://www.technologyreview.com/