인도 전통 무용에서 발견한 ‘동작 알파벳’, 로봇 손동작의 새로운 지평 연다

▲연구팀이 인도 고전 무용의 무드라 동작을 로봇 핸드에 적용하고 있다.(사진=메릴랜드대)

미국 메릴랜드대 볼티모어 캠퍼스(UMBC) 연구팀이 인도 고전 무용 바라타나티암(Bharatanatyam)의 손동작(무드라)에서 새로운 ‘동작 알파벳(‘alphabet’ of movement)’을 찾아냈다.

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연구팀이 찾아낸 동작 알파벳은 복잡한 손동작을 구성하는 ‘빌딩 블록’ 역할을 한다. 연구팀은 동작 알파벳을 로봇의 손동작에 적용해 로봇의 파지 및 제어 기술을 한 단계 발전시킨다는 계획이다.

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이번 연구 성과는 과학 저널 ‘사이언티픽 리포트’ 최신호에 실렸다. (논문 제목:Reconstructing hand gestures with synergies extracted from dance movements)

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이번 연구를 이끈 라마나 빈자무리 교수는 10년 넘게 뇌가 어떻게 복잡한 손동작을 제어하는지 연구해왔다. 그는 ‘운동학적 시너지(kinematic synergies)’라는 개념을 통해 수많은 손동작을 몇 가지 기본 요소로 나누는 작업을 해왔다. 마치 26개의 알파벳으로 수십만 단어를 만드는 것과 같은 원리다.

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빈자무리 교수는 인도 전통 무용수들이 나이가 들어도 유연함을 유지하는 모습에 주목했다. 그는 “춤은 단순한 건강을 넘어선 동작이다. 우리는 이 ‘초건강적’ 동작에서 더 나은 동작 알파벳을 찾을 수 있을지 연구하고 싶었다”고 연구 배경을 설명했다.

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연구팀은 사람들의 일상과 인도 무용에서 관찰되는 손동작을 비교 분석했다. 첫째는 물건을 잡는 일상적인 동작 30가지, 둘째는 인도 무용의 무드라 30가지였다. 두 경우 모두 6가지 기본 요소로 대부분의 동작을 설명할 수 있었다.

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빈자무리 교수는 “모든 동작을 만들 수 있는 완벽한 알파벳은 존재하지 않을 수도 있다”면서도 “무드라에서 나온 알파벳이 더 정교하고 유연하며 더 낫다”고 말했다.

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연구팀은 현재 로봇 손에 이 동작 알파벳을 가르치는 기술을 개발 중이다. 기존의 단순한 모방 방식을 버리고, 인간의 뇌가 동작을 제어하는 방식을 모사하는 방법이다.

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연구팀은 독립형 로봇 손과 휴머노이드 로봇을 대상으로 실험을 진행하고 있다. 또 일반 카메라와 소프트웨어로 동작을 분석하는 저비용 방법도 개발했다.

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빈자무리 교수는 “요리, 청소, 악기 연주 등 작업마다 특화된 동작 알파벳 라이브러리를 만들 계획”이라고 말했다. 이 같은 동작 알파벳 라이브러리를 구축해 다양한 로봇 손동작을 구현하는 데 활용하겠다는 생각이다.

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백승일 기자 robot3@irobotnews.com

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