[첨단 헬로티]
국내 연구진이 청각장애인들을 위해 촉각으로 소리를 인식할 수 있는 기술을 개발했다. 이로써 청각장애인들이 보다 정확한 음을 내며 원하는 목소리와 노래를 부를 수 있게 됐다.
한국전자통신연구원(이하 ETRI)은 주위 소리와 자신의 목소리의 음높이(Pitch)를 분석해 촉각 패턴으로 변환해주는 ‘촉각 피치 시스템’을 개발했다고 4월 20일 밝혔다.
▲ETRI 연구진이 개발한 학습 소프트웨어와 연동된 촉각 피치 시스템의 장갑형 버전과 밴드형 버전
청각장애인들도 인공와우(청신경에 전기자극을 주어 소리를 들을 수 있게 해주는 장치) 수술을 받으면 일반인과 원활한 구어 대화가 가능할 정도로 의료와 ICT의 발전이 이뤄졌다. 그러나 아직까지는 의사소통에 필요한 소리의 의미를 파악할 수 있는 정도이며 음의 높낮이를 구분하는 데 한계가 있다. 이로 인해 청각장애인들이 음악을 감상하거나 노래를 부르는 활동에 많은 제약이 있었다.
이를 해결하기 위해 ETRI가 개발한 ‘촉각 피치 시스템’은 음악이나 소리 등 청각 정보로부터 소리의 주파수 신호를 뽑아내, 음을 인식한 뒤, 촉각 패턴으로 만들어 착용자의 피부에 전달하는 사용자 인터페이스(UI) 기술이다.
연구진이 고안한 방법은 주변에서 4옥타브 계이름 ‘도’ 소리가 들리면 사용자가 왼손에 낀 장갑을 통해 검지 첫째 마디에 진동이 느껴지도록 하는 방식이다. 이처럼 손의 구조와 인지 용이성을 설계에 반영하여 한 손에 3옥타브에 해당하는 36개의 음계를 촉각 패턴으로 표현하였다.
손 부위별 진동 위치에 따라 음의 높낮이를 파악할 수 있기에 주변 소리와 내 목소리의 높낮이를 촉각으로 익히는 훈련이 한 달가량 필요하다. 나아가 함께 개발된 학습 방법 및 훈련 과정을 거치면 자신의 목소리를 원하는 음에 맞춰 낼 수도 있다.
청각장애인뿐 아니라 고령인 등도 언어 및 음향 학습 보조수단으로 활용할 수 있다. 연구진은 촉각 피치 시스템의 효과를 관찰하기 위해 강남대학교와 위탁연구를 수행했다. 임상연구에는 인공와우 수술을 받은 청각장애인 2명이 참여했다.
참가자들은 약 한 달간 15시간 훈련을 통해 촉각을 이용하여 음을 이해하고 자신의 목소리로 원하는 음을 낼 수 있는 능력이 약 3배 향상되었다. 뿐만 아니라 촉각으로 훈련한 노래를 정확한 음으로 낼 수 있게 되었다.
연구진은 본 기술로 단순히 청각장애인의 음악 활동뿐만 아니라 의사소통을 개선하는 데도 크게 도움을 줄 수 있을 것으로 보고 있다.
연구진은 시스템의 착용성 및 완성도를 개선 시키고 보다 효과적인 특수교육법 및 훈련 기법 표준안을 만들기 위해 관련 협회 및 단체와도 협력을 진행할 예정이다.
강남대 사회복지학부 이준우 교수도 “일반적으로 청각장애인이 낼 수 있는 소리의 범위가 있다. 본 훈련을 통해 그동안 내기 어려웠던 소리 영역 부분을 낼 수 있다는 자체가 획기적이라 생각한다”고 말했다.
연구진은 향후 더욱 쉽게 훈련을 진행하고 편한 착용이 이뤄질 수 있도록 손목/암밴드 등 웨어러블 형태로 장비를 개발할 계획도 지니고 있다.
ETRI는 이외에도 화재 알람이나 교통 신호 등 위험 상황을 알리는 소리를 어느 방향, 위치에서 발생했는지 파악해 웨어러블 기기 등을 통해 촉각으로 전달하는 기술을 개발 중이며 청각장애인 대상 필드 테스트를 준비 중이다.
