TL;DR

  • Kyushu University 연구팀이 공중 영상 광학과 마이크로미러 배열을 적용한 의자형 가상현실(VR) 시스템을 개발해, 헤드셋을 착용하지 않고도 넓은 입체 화면을 경험하는 방식을 제안함.
  • 시스템은 의자에 장착된 광학 모듈과 자이로스코프를 이용해 사용자의 회전에 맞춰 입체 시야를 실시간으로 변경함.
  • 사용자는 별도의 시스템 보정 없이 몸을 돌려 가상 세계를 둘러볼 수 있으며, 비교적 작은 공간에서 몰입형 VR을 경험함.
  • 헤드셋 없이 설계할 수 있어 더 큰 광학 부품과 움직이는 장치를 자유롭게 적용할 수 있으며, 향후 VR 멀미를 줄이는 새로운 방법으로 이어질 가능성이 있음.
  • 연구팀은 차량 내 작업 공간, 체험형 박물관 전시, 원격 조종 건설 장비와 재난 대응 로봇 등 일상 적용을 위한 산업 파트너를 찾고 있음.

헤드셋 없는 VR을 구상한 계기

  • Kyushu University의 Shogo Fukushima 부교수 연구팀은 VR 사용자가 부피가 큰 고글을 쓰고 불편하게 움직이는 모습을 바꾸고자 함.
  • 연구는 학생 한 명이 VR을 장시간 이용하기 어렵다고 호소한 데서 시작됨. 해당 학생은 VR 안에서 보내는 시간이 바깥에서 보내는 시간보다 많은 날도 있었고, 그곳에서 잠들려고 했지만 헤드셋 때문에 편안한 자세를 취하기 어려웠음.
  • 대부분의 VR 기기는 비교적 짧은 사용 시간을 전제로 설계됨. 시야각 확대, 해상도 향상, 처리 성능 강화에는 더 많은 하드웨어가 필요해 무게와 머리·목의 압박이 커지고, 이는 일상에서 편안하게 VR을 사용하는 데 제약이 됨.
  • Fukushima 연구실은 기기를 더 가볍게 만드는 대신, 머리에 아무것도 착용하지 않는 VR 시스템을 탐구함.

의자에 장착한 공중 영상 광학 시스템

  • 일반적인 VR 헤드셋은 눈 가까이에 둔 디스플레이와 렌즈를 통해 양쪽 눈에 조금씩 다른 이미지를 보여 주며 입체 시야를 만듦.
  • 연구팀은 여러 개의 작은 거울로 구성된 마이크로미러 배열을 이용해 각 눈에 서로 다른 이미지를 전달함으로써 같은 광학 효과를 구현함.
  • 이 방식은 이미지가 물리적 화면이 아니라 공간에 떠 있는 것처럼 보이게 하는 공중 영상 광학 기술을 기반으로 함.
  • 기존에 탐구된 광학 원리를 바탕으로, 사용자가 앉아서 주변을 둘러볼 수 있는 작동형 VR 시스템을 개발하고 광학 모듈을 의자에 장착함.
  • 내장된 자이로스코프가 의자의 회전을 실시간으로 추적하며, 사용자가 몸을 돌리면 입체 시야도 함께 바뀜. 헤드셋 착용이나 시스템 보정 없이 가상 세계를 둘러볼 수 있고, 작은 공간에서도 몰입형 VR을 경험할 수 있음.
  • 연구 결과는 2026년 7월 19일 *Proceedings of the Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques Conference Emerging Technologies*에 발표됨.

VR 멀미와 향후 적용 가능성

  • Fukushima는 헤드셋이 설계 조건을 제한하지 않으므로 더 큰 광학 부품과 움직이는 장치를 자유롭게 넣을 수 있다고 설명함.
  • 이러한 설계 유연성이 VR 멀미에 기여할 수 있는 시각 감각과 신체 감각의 불일치를 줄이는 새로운 접근으로 이어질 가능성이 있음.
  • 연구팀은 기술의 일상 적용을 위해 산업 파트너를 찾고 있으며, 적용 후보로 차량 내 작업 공간, 체험형 박물관 전시, 원격 조종 건설 장비, 재난 대응 로봇을 제시함.
  • 장기적으로 Fukushima는 두 사람이 같은 몰입형 가상 장면을 함께 경험하는 ‘도라에몽’의 ‘어디로든 문’ 같은 시스템을 구상함.

연구팀의 설계 관점

“우리 연구실은 일상에서 당연하게 여기는 것에 늘 질문을 던져 왔음. 다른 미래를 상상하는 데 기술적 역량이 가장 중요한 것은 아님. 통상적인 방식을 바꾸려는 사람들을 더 많이 환영하고 싶음.”