4차 산업혁명-유비쿼터스와 체감형 인터페이스(TUI)

4차 산업혁명은 1784년 영국에서 증기 기관과 기계 등장으로 시작된 1차 산업혁명을 거쳐 1870년 전기를 이용한 대량 생산이 본격화 되고 경공업에서 중공업으로 확장된 2차 산업혁명, 1960년대부터 개발된 인터넷과 컴퓨터로 기계의 자동화시스템 및 개인에게 정보통신이 보급되며 소위 IT(Infomation Technology)가 주도한 3차 산업혁명에 이어 3차 산업혁명의 고도화를 통해 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 가상현실(VR), 로봇기술, 자동차의 자율주행, 드론 등 인간의 일상 생활 전반에 실제와 가상이 통합되어 사물을 자동, 지능적으로 제어할 수 있는 시스템이 주도하는 차세대 산업혁명을 말하는 것이다. 따라서 4차 산업혁명의 궁극적인 핵심은 '유비쿼터스(Ubiquitous)' 개념이 중심이라고 할 수 있으며 '유비쿼터스'는 '언제 어디서나 존재한다'는 의미의 라틴어로 인간이 디바이스, 네트워크 등 물리적 환경을 의식하지 않고 자유롭게 네트워크에 접속하고 사용할 수 있는 환경을 말하는 것이다.

 

오늘날 디지털 기술의 발전은 단순히 물리적 IT개념을 넘어 모든 것을 네트워크화하는 '유비쿼터스' 지향을 전제로 진행되어 지고 있으며 인간 삶의 중심으로 들어오고 있는 것이 사실이다. 인간은 인공적 도구인 컴퓨터를 인간과 대상 사이에 존재시킴으로서 네트워크라는 새로운 시공간을 만들어 냈다. 인터넷이라 불리우는 IT기술은 기술자체로 존재의 가치를 갖지 못하였으나 디자인은 이러한 IT기술을 다른 영역과 컨버전스(Convergence)하면서 새로운 디지털 문화, 인터페이스 환경을 제공하였고, 인간과 인간이 커뮤니케이션 할 수 있도록 많은 기여를 했다. 또한 선도적으로 제품과 IT를 결합하여 디지털 기술의 가치를 창출시키고 새로운 환경에 적합한 서비스를 만들어 내며 디지털 기술을 산업의 전 영역으로 넓혔고 발전시키는데 중요한 역할을 수행하였다. 특히 지능화 되고 있는 IT환경에서 컴퓨터와 인간(사용자) 사이의 상호 작용과 정보 교환을 위해 물리적 조작 행위가 가능한 '인터페이스(Interface)'는 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI/Graphical User Interface), 웹 사용자 인터페이스(WUI/Web User Interface), 터치 인터페이스(Touch Interface) 등이 있으며 디자인에서도 UI, UX디자인 전문 분야가 있을 정도로 중요하게 인식하고 있다. 그러나 '인터페이스(Interface)' 개념을 단순히 조작을 위한 시각적 그래픽 영역이 아닌 보다 넓은 개념인 인간과 대상 사이에 발생되는 제반 문제를 해결하고자 하는 '사용자 인터페이스(User Interface)'차원에서 생각해야 한다. 때문에 '사용자 인터페이스(UI)'는 디자인을 포함한 인간공학, 인지심리학, 산업공학, 컴퓨터공학, 정보공학 등 다양한 분야가 협력하고 있으며 이는 인간과 대상의 관계가 디자인 영역에만 국한되는 것은 아니라는 의미이기도 하다.

최근 다양한 산업 영역에서 디지털 기술의 발전이 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous Computing) 환경으로 진화함에 따라 스마트 폰을 비롯하여 여러 디지털 기기들이 융합되고 네트워크화 되면서 인간 생활 전반에 내재된 컴퓨팅을 바탕으로 개인의 디지털 라이프 스타일의 확산과 고도화에 언제/어디서/어떤 기기로든 시공간을 초월한 커뮤니케이션과 다양한 정보 획득을 자유롭게 이용하고 있다. 따라서 이러한 환경에 반드시 필요한 양방향 입, 출력을 포함한 디스플레이 인터페이스는 이동성 측면에서 강하게 나타날 수 밖에 없으며 현재 모바일 환경에서 이루어지고 있는 직접 또는 펜 터치 스크린, 음성인식, 생체인식 등의 방식이 대표적인 인터페이스 방법들이다. '인터페이스(Interface)'란 2개의 다른 세계가 접하는 곳에서 발생하는 면(面)을 가리키는 화학 용어이다. 그러나 현재 사용되고 있는 '인터페이스'의 뜻은 주로 인간과 사물, 사물과 사물 사이에서 상호간 소통을 위해 만들어진 물리적인 매개체 또는 프로토콜을 의미한다. 즉, 일반적인 의미에서 인터페이스 역할은 '사용하기 쉽게', '알기 쉬운' 정도로 인식되고 있다는 것이다. 이외에도 비슷한 개념으로 인터랙티브(Interactive), 인터랙션(Interaction), 사용자 인터페이스(User Interface), HCI(Human Computer Interaction) 등이 혼재되어 사용하고 있다. 그러므로 '인터페이스'라는 의미는 학문적 영역이나 배경, 문화권, 연구자, 개인 등의 해석에 따라 달라지기 때문에 통일된 개념 정의를 내리기 어렵다고 할 수 있다. 다만 인터페이스가 '유비쿼터스' 환경에 중요한 이유는 언제 어디서든 디지털 기기를 자유롭게 네트워크 상에서 상호 커뮤니케이션하기 위해 필수적인 요소이기 때문이다.  

 

'유비쿼터스'에서 사용되는 인터페이스는 입, 출력을 위한 상호작용을 넘어서는 고도화 된 '체감형 인터페이스(TUI/Tangible User Interface)' 환경이 요구된다. 체감형 인터페이스는 환경 미디어와 만져지는 미디어로 공간, 소리, 바람, 향기, 촉감 등의 변화로 정보를 커뮤니케이션 할 수 있으며 사용자의 손에 실제적으로 느껴지고 인터랙션(Interaction)이 가능하다. 이러한 체감형 인터페이스는 인간의 여러 지각 능력과 운동 능력을 사용자와 대상간의 인터랙션에 반영하고자 개발되었으며 다양한 구성 요소들의 결합으로 하나의 시스템을 이루게 된다. 구성 요소들은 사용자가 시스템에 입력할 수 있도록 해석하는 역할을 하고 시스템이 사용자에게 전달하려고 하는 정보를 보여준다. 이 같은 시스템의 구성요소가 되는 물리적 객체를 '텐저블(Tangible)'이라 하며 텐저블은 체감형 인터페이스의 핵심이자 특성이 된다. 텐저블은 시스템 구성에 있어 입력장치로 분류될 수 없으며 그 형태도 손에 잡히는 작은 사물에서 공간에 이르기까지 다양하다. 즉 체감형 인터페이스는 가상 세계와 실제 세계를 연결하는 통로로서 유바쿼터스 환경에서 접하는 모든 것이 체감형 인터페이스가 될 수 있다는 것이며 현재까지 개발되고 있는 '체감형 인터페이스' 유형과 형태를 파악해 보면 다음과 같다.

 

1)물건 텐저블 : 물건의 형태로서 일정하나 형태를 가진 모든 것으로 다음에 나올 장치, 표면, 공간의 개념과 구분된 사물로 볼 수 있다. 따라서 물건 텐저블의 범위는 매우 넓으며 우리가 이미 알고 있는 뮤직 버틀(Music Buttle)의 병과 같은 인공물의 형태 또는 자연물의 형태를 나타낼 수 도 있다. 또한 장식품 같은 형태로도 나타날 수 있으며 단일객체에서 일종의 가구처럼 고정된 형태까지 다양성을 가지고 있다. 물건 텐저블의 중요한 의미는 컴퓨터의 개념을 실체화 시키는 것이다.

2)장치 텐저블 : 평면 텐저블과 공간 텐저블이 명확히 구분되는데 비해 물건 텐저블과 장치 텐저블은 구분이 명확하지 않다. 물건 텐저블이 디지털 정보의 물리적 실체화라고 한다면 장치 텐저블은 이러한 물건, 평면, 공간 텐저블과 다른 장치 텐저블을 작동시키기 위한 장치로 구분되며, 다른 텐저블의 디스플레이 또는 출력 장치의 의미로 정의 할 수 있다.

3)평면 텐저블 : 체감형 인터페이스는 물리적 공간과 디지털 공간이 접하는 곳에서 발생한하는 면이다. 그래서 평면은 물리적 공간과  디지털 공간 사이에 가장 직접적인 인터페이스 형태라고 볼 수 있다. 실체화 된 환경의 벽, 천정, 선반, 거울 등이 평면 텐저블의 예로 디지털과 물리적 세계를 연결하기 위한 매개 수단으로 사용한다. 특히 인터랙티브 평면은 프로젝트를 이용하는 증강현실 기술을 사용하여 전면 프로젝션이나 후면 프로젝션 또는 가상 디스플레이 장치 역할을 한다.

4)공간 텐저블 : 공기의 흐름이나 실내온도, 향기와 같은 미묘한 속성의 공간적인 표현뿐만 아니라 복합적인 평면 텐저블, 물건 텐저블 그리고 장치 텐저블 사이의 공간적 관계에서 논의될 수 있다. 물리적 객체의 형태가 없어 공기, 소리, 빛 등 환경미디어의 활용은 그 공간에서 그 자체로 활용될 수 있을 만큼 공간의 비중이 크다. 즉, 물리적 객체들의 결합으로 공간 자체가 정보를 나타내는 디지털적인 매체가 되는 것이다.

 

 

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