< 10월 7일 시상식 모습. 왼쪽부터 김두영 교수, 백민주 박사과정생, 우운택 교수, 브루스 토머스(Bruce Thomas) 교수(심사위원) >

나만 느끼던 물체의 거칠기를 상대방도 눈으로 알아볼 수 있다면 어떨까. 우리 대학 연구진이 가상현실(VR)에서 물체의 거친 정도를 가상 손의 윤곽선 모양과 움직임으로 보여주는 기술을 개발했다. 촉각 장치가 없는 사람도 상대방이 만지는 물체가 얼마나 거친지 파악할 수 있어, 서로 다른 장비를 쓰는 사람들의 가상현실 협업을 돕는다.

우리 대학은 메타버스대학원 우운택 교수가 이끄는 유비쿼터스 가상현실 연구실(UVR Lab) 소속 연구진이 이 기술로 국제 가상융합 학술대회 ‘IEEE ISMAR 2026’에서 최우수 논문상(Best Paper Award)을 받았다고 3일 밝혔다. 연구팀은 2024년부터 올해까지 3년 연속 최우수 논문상을 수상했다.

가상현실에서 여러 사람이 함께 작업할 때는 사용하는 장비에 따라 얻을 수 있는 정보가 달라진다. 예를 들어 한 사람은 손끝에 진동을 전달하는 촉각 장치로 물체의 거칠기를 느끼지만, 장치가 없는 상대방은 화면만 보고 판단해야 한다. 같은 물체를 살펴보면서도 한쪽만 촉각 정보를 얻기 때문에, 함께 물건을 고르거나 분류하는 데 어려움이 생길 수 있다.

< 가상현실 협업에서 발생하는 감각 정보의 비대칭성 >

연구팀은 이러한 차이를 줄이기 위해 물체의 거칠기를 ‘눈에 보이는 신호’로 바꿨다. 가상 공간에 나타나는 손의 윤곽선 모양과 움직임을 달리해 거칠기를 낮음·중간·높음의 세 단계로 표현했다. 피부에 같은 촉감을 만들어내는 대신, 촉각 장치가 없는 사람도 물체의 거친 정도를 눈으로 구분하도록 한 것이다.

연구팀은 두 차례의 사전 실험을 통해 사람들이 시각 신호를 구분할 수 있는지, 이 신호가 촉각 장치로 느끼는 거칠기와 잘 대응하는지 확인했다. 이어 48명의 참여자를 촉각 장치가 있는 사람과 없는 사람으로 구성된 24개 조로 나눠, 가상현실에서 함께 물체를 분류하는 실험을 진행했다.

< 손 윤곽선 기반 거칠기 시각화 기술 및 가상현실 협업 실험 >

그 결과, 두 사람의 가상 손에 모두 거칠기 정보를 보여줬을 때 시각 정보가 없을 때보다 작업 시간이 약 23% 줄었으며, 분류 정확도도 높은 수준으로 유지됐다. 촉각 장치가 없는 참여자는 자신의 가상 손에 정보가 표시됐을 때 판단에 대한 자신감과 협업에 기여했다는 느낌도 높게 평가했다.

이번 연구는 모든 사용자가 같은 촉각 장비를 갖추지 않아도, 함께 판단하는 데 필요한 정보를 공유할 수 있음을 보여줬다. 특히 물체의 거칠기를 어떻게 표현할지뿐 아니라, 누구의 손에 정보를 보여주는지가 협업에 영향을 준다는 점도 확인했다. 향후 서로 다른 장비를 사용하는 사람들이 함께 참여하는 가상현실 교육·훈련과 원격 협업 환경을 설계하는 데 활용될 것으로 기대된다.

< 연구이미지 (AI 생성) >

연구팀은 앞서 2024년 혼합현실(MR) 원격 협업 연구로 최우수 논문상을 받았으며, 2025년에는 공간 공유와 시각·촉각 경험을 다룬 연구 2편이 동시에 최우수 논문에 선정됐다. 올해 수상까지 더해 여러 세대의 학생과 연구자들이 가상융합 분야에서 연구 성과를 이어가고 있다.

< 최우수 논문상(Best Paper Award) 상장 및 상패 >

우운택 교수는 “3년 연속 수상은 정부의 가상융합 인력영성과 연구지원, KAIST의 연구 기반, 젊은 연구자들의 융합연구가 이룬 뜻깊은 성과”라며 “앞으로도 XR과 AI를 융합해 시공간의 제약을 넘어 지식과 경험을 공유하고, 현실 문제 해결과 인간 역량 확장에 기여하는 가상융합 연구를 이어가겠다”고 말했다.

이번 연구에는 문화기술대학원 백민주 박사과정생(메타버스대학원 이수)이 제1저자로 참여했으며, 신윤석·이현진·윤보람·윤상호·우운택 연구진이 함께했다. 논문은 국제학술지 ‘IEEE 트랜잭션스 온 비주얼라이제이션 앤 컴퓨터 그래픽스(IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, TVCG)’에 게재 승인돼 ISMAR 2026에서 발표됐으며, 10월 6일 최우수 논문상으로 선정됐다.

※ 논문명: Sharing Roughness with Hand-Outline Visualization to Reduce Sensory Asymmetry in VR Collaboration, 논문 링크: https://arxiv.org/abs/2608.29040, 동영상 링크: ISMAR2026 https://youtu.be/_o_LqEcdtYU
※ 저자 정보: 백민주, 신윤석, 이현진, 윤보람, 윤상호, 우운택

이러한 연구는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)의 가상융합대학원 지원사업을 바탕으로 이뤄졌다. KAIST 메타버스대학원은 가상·증강현실 등을 아우르는 확장현실(XR), 인공지능(AI), 공간컴퓨팅 분야의 융합 인재를 양성하고 있다.

출처 : https://researchnews.kaist.ac.kr/researchnews/html/news/?mode=V&mng_no=69010