“하늘을 나는듯이”…GIST, 달리는 차 안에서 '비행 시뮬레이션 체험' VR기술 개발

광주과학기술원(GIST·총장 임기철)은 김승준 인공지능(AI)융합학과 교수팀이 차량의 가속·감속 움직임을 활용해 자동차 안에서도 비행기를 타는 듯한 '상하 움직임'을 느끼게 하는 가상현실(VR) 기술을 개발했다고 2일 밝혔다.

지금까지의 차량내 VR 기술은 차량의 위치·가속도 데이터를 그대로 반영해 수평 이동 중심의 체험만 제공하는 경우가 많았다. 이 방식은 멀미를 줄이는 데 도움이 되지만 비행기·잠수함·롤러코스터처럼 상하 방향으로 움직이는 느낌을 재현하기에는 한계가 있었다.

연구팀은 이러한 한계를 해결하기 위해 '중력-관성 재지향'이라는 새로운 기법을 고안했다. 차량이 가속할 때 몸이 뒤로 젖혀지는 느낌, 감속할 때 앞으로 쏠리는 느낌을 VR 속 상승·하강으로 재해석했다. 사용자가 실제로는 도로 위를 달리고 있음에도 마치 급상승·급강하하는 것처럼 느끼도록 설계했다.

예를 들어 차량이 급가속하면 위로 떠오르는 것 같은 감각이, 급감속하면 아래로 떨어지는 감각이 자연스럽게 유도된다. 이는 인간이 중력과 가속을 명확히 구분하지 못하는 인지심리학적 특성, 즉 조종사나 운전사가 경험하는 '중력 착각 원리'를 응용한 것이다.

연구팀은 두 단계 실험을 통해 기술의 효과를 검증했다. 1단계 실험에서는 차량의 실제 가속도를 여러 비율로 변환해 참가자가 가장 사실적으로 느끼는 상하 움직임의 강도를 찾았다. 그 결과, 이론적 계산치보다 약 두 배 과장된 수직 움직임이 가장 현실감 있게 받아들여지는 것으로 나타났다.

2단계 실험에서는 실제 도심 주행 중 VR 비행 시뮬레이션을 체험하도록 했다. 차량의 움직임과 '최적 수직 변환 값'이 정확히 맞아떨어질 때 참가자들은 높은 몰입감과 즐거움을 경험했고 멀미 수준도 안정적으로 유지됐다. 반면, 차량 움직임과 동기화되지 않은 임의의 상하 변환은 불쾌감과 멀미를 유발했다.

이 기술을 적용하면 일반 차량 주행만으로도 하늘을 나는 듯한 체험이 가능해 자율주행 시대의 엔터테인먼트·교육·관광 분야에서 다양하고 새로운 콘텐츠가 만들어질 수 있을 것으로 기대한다.

김승준 교수는 “이번 연구는 차량 내 VR이 수평 이동에만 머물렀던 한계를 넘어, 실제 수직 이동 없이도 비행·상승·하강 등 다차원적 체험을 가능하게 한 점에서 큰 의미가 있다”며 “자율주행차 상용화 시대에는 엔터테인먼트, 교육·훈련, 테마파크형 체험 등 다양한 분야로 확장이 확대될 것”이라고 말했다.

이어 “앞으로 차량의 좌우 기울임까지 반영해 도로 위에서 완전한 비행 시뮬레이션에 가까운 VR 경험을 구현하는 방향으로 발전시킬 계획”이라고 덧붙였다.

김영준 기자 kyj85@etnews.com