KITECH 생산기술 전문지

항공우주 분야는 인간-기계 상호작용(Human-Machine Interaction, HMI)의 정밀도와 신뢰성이 시스템의 성패 및 안전과 직결되는 극한의 환경이다. 조종사 훈련, 비행 제어, 원격 임무 수행 등은 고도의 정확성과 즉각적인 응답성을 요구하는 핵심 요소이다. 최근 수년간, 완전 몰입형 환경을 제공하는 가상현실(Virtual Reality, VR) 기술이 항공 교육 및 훈련 분야의 혁신적인 도구로 주목받았다[1]. VR HMD(Head-Mounted Display)는 고가의 실제 모형 조종석(Cockpit)을 대체하여 다양한 기종의 조종 훈련을 가능하게 하고, 객실 승무원의 비상 상황 대처 훈련이나 정비(Maintenance-Repair-Operation, MRO) 기술자의 절차 숙달 훈련에 활용되며 공간 및 비용 효율성을 입증하였다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고, VR 기술을 실제 항공우주 운용 환경에 전면적으로 적용하는 데에는 명확한 한계가 존재한다. 첫째, 시스템의 높은 자원 요구 사항이다. 둘째, 사용자의 생리적 문제이다. HMD의 무게(평균 500g 내외)로 인한 장시간 착용 시의 목 피로 누적과 시각 정보와 전정 기관의 불일치로 인해 발생하는 사이버 멀미(cyber-sickness)는 임무 시간이 긴 항공우주 분야에서 심각한 제약 조건이다[2]. 셋째, 110도 내외로 제한되는 시야각과 현실 세계와의 완전한 차단은 조종사의 즉각적인 상황 인지(Situational Awareness)를 저해할 수 있다. 본 연구는 이러한 기존 VR 인터페이스의 한계를 극복하고 항공우주 환경에서 요구되는 저지연, 고정밀, 지속 운용 가능한 기준을 충족시킬 대안 기술로서 Head Tracking(HT) 기반의 차세대 몰입형 인터페이스에 주목한다. HT 기술은 단일 기술이 아닌, 광학식(Optical), 자기식(Magnetic), 관성식(Inertial), 음향식(Acoustic) 등 다양한 감지 원리를 기반으로 하며, 비전(Vision) 기반 기술과 융합하여 VR 대비 현저히 낮은 시스템 자원과 가벼운 착용 부담을 장점으로 가진다[3]. 따라서 본 논문은 HT 기술의 핵심 작동 원리를 기술적으로 분석하고, 항공우주 분야에서의 구체적인 활용 동향과 기존 VR 기술 대비 강점을 비교 평가함으로써, 차세대 몰입형 인터페이스로서의 실용성과 향후 발전 가능성을 고찰하고자 한다.