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최고의 영상솔루션 기술 VISOL이 선보이는 3D 모션 분석기 최고의 영상솔루션 기술 VISOL이 선보이는 3D 모션 분석기 관리자 기자입력 2007-01-15 09:42:37
최고의 영상솔루션 기술 VISOL이 선보이는 3D 모션 분석기

Application Proposal

이 제품 , 이렇게 사용하자

최고의 영상솔루션 기술 VISOL이 선보이는 3D 모션 분석기

‘사람과 기술이 미래를 연다`라는 슬로건을 내걸고 인간이 가진 눈의 한계를 극복한 최첨단 기술을 적용하고 있는 (주)비솔이 국내기술로 개발한 3D 모션분석 시스템으로 세계시장을 열고 있다.

로봇이 추구하는 최종 목표라 할 수 있는 ‘인간의 행동`을 구현하도록 돕는 3D 모션분석 시스템은 인간의 움직임을 그대로 읽어 들여 데이터화함 으로써 미래 로봇사회를 앞당기는데 일조하고 있다 .

일반 산업에서 사용되는 카메라나 비전과 비교해 매우 높은 기술력을 요하는 3D 모션분석 시스템. 본 내용에서 이 제품이 로봇산업에 어떻게 사용될 수 있을지 알아보도록 하겠다 .
 







국내기술로 개발한 3D 모션분석 시스템

(주)비솔의 주력 개발품인 3D 모션분석 시스템(3D Motion Analysis System)은 국산화 15년째 제품으로 지속적인 개발을 이어온 유일무이한 국산 토종시스템이다.

이 3D 모션분석 시스템은 스포츠과학, 재활의학, 정형의학, 물리치료 및 로봇 인간공학과 같은 산업공학에서 실제 사람이나 동물과 같은 생물, 또는 로봇과 같은 관찰대상에 반사마커 센서를 부착해서, 그 대상의 물리적인 데이터(3차원 좌표위치, 속도, 방향 등 Biomechanics 요소)들을 측정 및 분석 그리고 응용할 수 있다는 특징을 갖는다.

특히 , 영상처리기술을 기반으로 개발되었기에 인간의 동작을 3차원 상에 그대로 구현하여 이를 기반으로 최근 애니메이션 개발이나 로봇개발에 인간의 모델 움직임을 그대로 형상화하는 데 응용이 되고 있다.

최근에는 국내뿐 아니라 해외 국제 학술대회 등 전시회를 통한 해외홍보를 함으로써 미국 , 유럽, 대만, 중국, 말레이시아 등지에서도 수출하고 있다.




로봇과 3D 모션분석 시스템


·로봇에 적용되는 비전이 어려운 이유 , 그리고 비솔의 제품개발

비전제품은 상당한 기술을 요한다 . 그중에서도 사람의 눈을 대신한다고 하는 로봇비전은 그야말로 기술의 최고봉이라 할 수 있다. 왜 이렇게 로봇비전 기술이 어렵다는 것일까.

그 이유는 주변환경에 따라 인식을 달리하기 때문인데 , 암실에 로봇을 집어넣고 반응한다면 쉬울 수 있는 문제가 조명조건을 달리하여 움직임을 갖게 하면 로봇은 바보가 되어 버리기 일쑤다. 인간에게는 너무나 일상적인 세상이 로봇에게는 절대 ‘완벽한` 환경이 되지 못하는 것이다.

따라서 사람들은 로봇에게 정해진 조건과 규칙에 맞는 움직임만 부여하여 사용하고 있지만 , 이제 로봇이 단순 움직임이 아니라 자율적인 성격을 띠려하기 때문에 다시금 로봇비전이 각광받게 되었다.

바로 이점을 캐치한 비솔은 이를 해결할 수 있는 제품을 만들기 위해 ‘영상기술연구소`를 설립하여 R&D에 역량을 집중시켰다. 사실 비솔은 회사가 설립되기 이전인 13년 전부터 3D 모션분석 시스템을 개발하고 있었고, 처음에는 로봇을 염두에 두지 않았었지만 로봇산업이 성장함에 따라 3D 모션분석 시스템의 수요처로 로봇산업이 떠오르기 시작했다.


·영상기술의 총아 모션캡처에서 발전… 휴먼 무브먼트의 시작

3D 모션분석 시스템의 전신이라 할 수 있는 모션캡처가 처음 시장에 선보였던 80년대에는 ‘영상기술의 총아`라 불리며 전 세계 시장의 화두가 됐었다. 당시에는 사람의 동작을 읽어내면 다 되는 것으로 알려졌고, 미국에서는 이 기술이 가장 큰 고부가가치를 가져올 것이라는 기대에 부풀어 대기업들을 중심으로 시장을 형성해갔다. 이들은 대부분 애니메이션 시장에 진출하여 관련 분야에서의 새로운 가능성을 열어주기도 했다.

그러나 한국시장에서의 모션캡처는 미국시장과 달리 애니메이션이 아닌 스포츠산업으로의 적용이 요구됐다 . 예로부터 스포츠에 대한 관심이 높았던 한국에서는 스포츠 선수들의 휴먼 무브먼트를 분석하던 것을 시작으로, 점차 사람의 동작을 닮아가는 로봇에까지 확장하게 된 것이다.

인간의 동작을 실제 눈으로 보고 판단하는 것이 아니라 객관화시키는 것 . 이 기술을 가장 먼저 적용하려 했던 사람들이 스포츠 전문가와 의사였다. ‘자세`가 가장 기본이 되기 때문이다. 사람 몸의 메커니즘은 거의 동일하기 때문에 기본적으로 같은 자세를 유지하면 해답을 찾을 수 있다는 것이다.


·스포츠 , 재활공학, 그리고 2족 보행로봇에 이르기까지

3D 모션분석 시스템으로 선수들의 동작분석을 하는 스포츠전문가들을 본 의사들은 이 제품을 그들에 맞는 재활분야로 사용하기 시작했다. 사람의 걷는 모습을 캡처하여 사람 몸의 무엇이 문제인가를 파악하는데 사용하게 된 것이다. 이렇게 분석한 내용대로 고쳐가다 보니까 의공학으로 발전하게 되었고, 사람의 인공장비들도 함께 개발될 수 있었다.

이처럼 발전을 거듭하던 기술들은 마침내 인공장비와 휴머노이드로의 가능성을 보여주었고 , 인체를 객관적으로 데이터화하여 분석하는데 성공했다.

사실 로봇을 연구하는데 있어 가장 필요했던 부분이 비전이었다 . 로봇이 인지할 수 있는 가장 큰 정보인 영상을 데이터로 뽑아주어야 하는데 현재 시각은 매우 높은 기술수준을 보이고 있을지라도 ‘뇌`에 해당하는 기술이 그에 따라오지 못해 멈춰있다고 해도 과언이 아니다.

그래도 비전기술은 상당한 발전을 이루며 로봇의 ‘시신경`을 열었다 . 하지만 더 이상의 발전은 ‘눈`이 아닌 ‘뇌`에서 기대해야 할 부분이다. 향후 미래세계에서의 로봇은 사람을 보면서 얘기해도 그 미세한 움직임을 캡처하여 반응해야 하는데, 현재의 기술로는 아군과 적군을 구분할 수도 없다. 여러 모로 신경을 쓴 프로그램이라 하더라도, 아군과 적군을 구분하더라도, 민간인을 만났을 경우 판단하기에 어려움이 있다.

지금까지 이러한 어려움을 설명한 이유는 3D 모션분석 시스템이 바로 이 문제점들을 어느 정도 해결할 수 있기 때문이다. 스포츠, 의학 등을 거쳐 이제는 로봇전문가들이 비솔의 3D 모션분석 시스템에 관심을 높이고 있는 것이다.




3차원 모션분석 시스템 ‘Kwon3D Motion Analysis Package`

‘ Kwon3D Motion Analysis Package`라는 이름으로 시장에 알려진 이 제품은 기존의 3차원 영상분석 장비의 영상캡처 및 자동 디지타이징 기능을 대폭 개선하여, 촬영 및 연구수행 시간을 단축시키고, 무용동작의 영상분석을 통해 보다 정확한 동작변인의 추출, 자세교정 및 상해 분석 및 치료가 가능하도록 설계된 시스템이다.

일반인 , 무용선수, 장애자, 재활이 필요한 환자들의 운동능력 변화를 수시로 측정하여 운동성능 및 처방효과를 객관적으로 자료화할 수 있으며, 분석된 운동분석 결과를 3차원 영상은 물론, 각 변인별 그래프, 데이터 시트(Data Sheet)로 출력이 가능하여 직관적인 해석 및 발표가 가능하도록 하였다. 또한 지면반력 결과자료와 연계하여 Inverse Dynamic의 해석이 가능하여, 보다 정확하고 유용한 동역학 분석자료를 산출할 수 있다.

또한 장비의 기본동작인 영상캡처 (Capture)를 기반으로 하여, 별도의 사전준비 작업과정 없이 실험 및 분석에 항시 착수할 수 있고, 초기실험의 경우 일반 비숙련자의 경우도 간단한 기초교육을 통해 직접 장비를 운용하고 실험에 착수할 수 있도록 설계되어, 기존의 전문 연구원들만 접근할 수 있었던 제한적 환경에서 벗어나, 석·박사 연구과정은 물론, 병원에서의 재활치료 및 처방에 직접 활용 및 분석의 일환으로서 활용이 가능하다.

그리고 3D 모션분석 시스템은 최근 이러한 레퍼런스를 바탕으로 산업공학 분야에서도 자세교정을 통한 산업재해예방, 자세별 능률측정은 물론 휴머노이드 로봇 및 산업용 로봇에 이르기까지 그 움직임을 분석하는데 널리 사용되고 있다.




‘ Kwon3D XP`로 업그레이드 되는 비솔

최근 고객의 요구사항을 고려하여 업그레이드 된 ‘ Kwon3D XP`가 새롭게 출시되었다.

이 제품은 연구 프로젝트 단위의 통합 소프트웨어로서 , 직관적 인터페이스 개념을 적극 채용하여 분석의 깊이를 손상하지 않으면서도 사용상의 편리성을 극대화하였고, 비디오 멀티캡처, 지면반력 데이터 측정, 아날로그 신호측정, 캘리브레이션, 분석, 리포트 작성, 자동 업데이트 등이 단일 프로그램 환경에서 처리되는 엔터프라이즈 어플리케이션 솔루션으로서, 정밀한 분석이 요구되는 분석환경에서 강력한 경쟁력을 제공할 것으로 기대되고 있다.

특히 , 사용자의 편의성을 최대한 고려하는 한국시장의 입맛을 만족시킨 제품이기에 해외유저들의 반응 또한 뜨겁다.

향후 ‘ Kwon3D XP`로 세계시장을 선도할 비솔은 이 목표를 위해 현재 미국, 유럽, 대만, 중국, 말레이시아 그리고 일본까지 대리점 계약을 완료하는 등 2007년 한해를 누구보다 힘차게 열고 있다.

관리자 기자
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