라이다(LiDAR; Light detection and ranging)는 항공기와 자율주행 자동차 등에 많이 적용되는 기술로, 레이저를 물체에 보내고 반사되는 신호를 받아 물체의 거리와 각도를 측정하는 센서다. 최근 애플카와 아이폰 등 다양한 분야에 적용되면서 혁신기술로 떠오르고 있다.

변주영(화학공학과 15) 학생은 이 기술을 활용해 개인의 동작을 인식하고 분석하는 라이다 동작 인터페이스와 라이다 자세 분석 알고리즘을 개발했다. 그리고 이를 적용한 ‘LUX D102’ 샤워시스템과 목 건강 관리기기 ‘LUX 넥케어(NeckCare)’를 선보였다.

“기존의 라이다는 주변 사물을 파악하는 용도로만 활용됐습니다. 이 기술에 대해 심층적으로 연구하다 보니 사람의 자세를 파악하는 데도 충분히 활용할 수 있으리란 생각이 들었습니다. 이런 아이디어를 바탕으로 목 건강 관리기기를 개발했고, 이후 얼굴뿐 아니라 손의 움직임도 인식할 수 있지 않을까 하는 생각에 개인의 손동작을 인식해서 제품을 제어할 수 있는 라이다 동작 인터페이스를 개발하게 됐습니다.”

그가 처음 개발한 라이다 목 건강 관리기기 ‘LUX 넥케어(NeckCare)’는 사용자의 턱과 얼굴 위치, 각도와 자세를 라이다를 통해 분석해 거북목을 체크하는 건강 관리 디바이스다. 사용자의 고개 숙임, 거북목 정도를 측정해 개인의 건강과 업무 능률을 향상시킬 수 있는 제품이다. 라이다에 입력된 사용자 데이터를 자체 개발한 알고리즘으로 분석해 사용자의 목과 척추 상태를 체크할 수 있다. 기존 제품과 달리 직접 목에 착용하지 않고, 책상 위에 올려놓기만 하면 라이다를 통해 목 자세를 측정하고 교정할 수 있어 매우 편리하다.

자세뿐만 아니라 동작 인식도 가능할 것이라는 판단에 개발을 시작한 ‘LUX D102’는 개인의 손동작을 라이다를 통해 인식함으로써 간단한 동작으로도 수온과 수압을 조절할 수 있는 라이다 동작 인터페이스 샤워 시스템이다. 기기에 포함된 알고리즘을 통해 사용자는 샤워 중에 손을 움직이는 동작으로 편리하게 온도와 수압을 조절할 수 있다. 움직임의 정도를 측정해 손을 위아래로 움직이면 수압을 조절하고, 좌우로 움직이면 온도를 조절하는 식이다. 거동이 불편해 기기 사용에 어려움을 겪는 장애인과 노약자에게 특히 유용할 전망이다.

이번 개발 제품의 핵심 기술은 라이다를 활용한 동작 인터페이스 알고리즘과 자세 측정 알고리즘이다. 이는 제품 내 자바(Java) 기반의 마이크로 컨트롤러를 통해 구현된다. 현재 두 개 알고리즘의 기술 보호를 위해 PCT(특허협력조약)와 국내 특허를 출원한 상태다.

변주영 학생은 CES(Consumer Technology Show) 2021에 출품한 두 제품으로 Smart Home(스마트 홈)·Accessibility(접근성)·Smart Cities(스마트 시티)의 3개 부문에서 혁신상을 받았다. 대학생이 혁신상을 수상한 것은 국내 최초라 더욱 뜻깊다. 한편, 한양대학교는 CES에서 3년 연속 혁신상을 수상하는 값진 성과를 이어갔다.

“라이다 기술을 동작 인식에 적용한 것이 매우 혁신적이었습니다. LUX D102는 Smart Home과 Accessibility 부문에서 수상했는데, 스마트홈의 범위를 확장하고 기존의 동작 센서와는 다른 라이다 동작 인터페이스를 활용한 점과 일반인뿐만 아니라 노인과 장애인의 접근성을 높였다는 점에서 우수한 평가를 받았죠. Smart Cities 부문에서 수상한 LUX 넥케어는 우리 사회의 다양한 분야에서 사용되고 능률과 효율성을 향상할 수 있다는 점에서 높은 평가를 받았습니다.”

이번에 개발한 동작 인터페이스 알고리즘과 자세 측정 알고리즘은 개인의 동작을 통해 제품을 작동시키는 가전제품이나 자동차 등 여러 분야에 적용할 수 있어 향후 활용도가 무궁무진하다. 변주영 학생이 단순히 제품을 생산하는 데 그치지 않고 기술을 확장하는 데 공을 기울이는 이유가 여기 있다.

“이번 수상을 계기로 다양한 전시 기회를 얻어 저희 기술을 전 세계에 알릴 수 있게 됐습니다. 실제로 CES를 통해 바이두, 애플, 닛산, 화웨이 등 40여 곳 이상의 기업으로부터 질의와 미팅 요청을 받아 협업 방안을 고민하고 있습니다. 앞으로 실제 사용자들이 접할 수 있는 다양한 제품을 만들어갈 예정입니다.”

라이다 기술에 대한 가능성과 호기심을 가지고 이 기술을 개인의 동작 등에 실제로 활용할 수 있는 방법을 연구한 변주영 학생은 ‘창업 기초 : 3D프린팅 이해와 활용’ 수업을 통해 이를 더욱 고도화했다. 라이다 기술을 어떻게 활용할 수 있을지를 브레인스토밍하며 아이디어를 도출하고, 담당 교수였던 산학협력단 기술사업화센터 산하 디자인랩(D-Lab)의 정성훈 교수와의 협업으로 이를 구체화했다.

“한양대학교 디자인랩과 창업지원단 등 교내 여러 기관의 지원을 받으면서 제품화, 사업화까지 이어갈 수 있었습니다. 학생 입장에서는 기술을 개발해도 이를 어떻게 제품화할지 상당히 막막한데, 디자인랩의 기술사업화와 디자인 전문 역량을 토대로 함께 협력하며 아이디어를 고도화하고 제품화해 나갈 수 있었습니다. 일회성으로 끝나는 멘토링이 아니라 모든 과정을 함께할 수 있어 좋았어요.”

창업지원단의 창업융합전공을 부전공으로 이수한 것도 큰 도움이 됐다. 지난 2017년부터 멘토링, 프로그램, 지원사업 등에 참여하며 다양한 사업을 운영한 변주영 학생은 교내 한양스타트업아카데미와 창업지원단의 특허 출원 지원, 미디어 제작 지원 등을 통해 사업화를 성공적으로 이끌어나갔다.

변주영 학생은 지난 2017년 학교의 도움을 받아 ㈜LUX Lab을 창업한 기업가이기도 하다. LUX는 LiDAR User eXperience의 줄임말로, ‘라이다 기술을 활용해 새로운 사용자 경험을 제공한다’는 의미를 담고 있다. 그는 라이다를 통해 누구나 사용할 수 있는 기술을 만들고, 이러한 기술의 혜택을 모두에게 제공할 수 있는 기술기업을 만들고 싶다고 밝혔다. 아직 3학년이지만 조기 졸업을 통해 이제는 한양의 동문 CEO로 불리게 된 변주영 학생. 당당하게 자신의 길을 개척해나가는 그를 응원한다.