가상현실(VR)과 증강현실(AR)은 종종 게임 같은 엔터테인먼트 분야에서 많이 활용된다. 그런데 이 기술이 시력 개선에도 도움을 줄 수 있는 것으로 나타나 기대감이 커지고 있다.
최근 연구에 따르면 AR/VR이 시력 문제가 있는 사람의 일상생활 속 상호작용을 더 잘 할 수 있도록 도와준다. 시력이 떨어지는 사람의 손상된 시력 가운데 일부를 복구해줌으로써 보다 더 편리하고 쉽게 자신의 일을 볼 수 있도록 하는 것.
실제로 세계보건기구(WHO)에 따르면, 시력으로 인한 어려움을 겪는 사람들은 매우 많다. 전 세계적으로 2억 4600만 명에 이르는데, 이들은 저시력을 비롯한 터널시야나 사각지대 등의 시각 장애를 앓고 있다. 게다가 이들 가운데 90%가량은 저소득층으로, 쉽사리 치료를 받지 못한다.
아이리스비전, 저시력에 효과
캘리포니아 대학 버클리 캠퍼스의 신경과학 교수인 프랭크 웨블린은 저시력 환자들을 위해 노력하는 대표적 인물로, 아이리스비전이라는 VR 기반의 보조 장치를 발명했다. 환자가 삼성 기어 VR 헤드셋을 착용하면, 환자의 머리 움직임에 반응하는 것으로, 사용자가 더 넓은 시야를 확보할 수 있도록 하고 현재 보고 있는 물체도 확대시킬 수 있다. 이외에도 컴퓨터 화면에 표시된 글도 더 수월하게 읽을 수 있다.
그러나 이같은 보조 장치는 대부분 가격이 비싼 것이 흠이다. 약 1만 5000달러(약 1600만원)까지 나가는 것. 그러나 웨블린 교수는 약 2500달러에 온라인에서 사용할 수 있도록 해 문제를 해결했다. 이 비용에는 삼성 기어 VR을 작동시킬 수 있는 전화와 헤드셋, 소프트웨어 등이 모두 포함된다.
"전 세계적으로 시력으로 인해 어려움을 겪는 사람은 2억 4,600만 명에 이른다. 그런데 AR/VR이 시력 개선에 도움을 줄 수 있는 것으로 나타나 효과가 기대된다"
약시를 위한 VR 및 AR
VR 및 AR을 통해 개선을 볼 수 있는 또 다른 눈 상태는 약시다. 약시는 눈에 특별한 이상이 발견되지 않는데도 시기능이 저하되는 것으로, 이에 정상범위의 교정 시력이 나오지 않는다. 한쪽 눈과 뇌 사이의 신호가 파괴되면서 다른쪽 눈이 지배하는 상태가 되는데, 이에 덜 지배적인 눈을 적응시키거나 눈 패치를 착용해 치료해야 한다. 의료계에서는 그러나 8세까지 약시가 치료되지 않은 상태로 남을 경우, 획기적인 개선이 어렵고 평생 지속될 수 있을 것이라는 견해를 갖고 있다.
그러나 이러한 약시 역시 블라하라는 AR 및 VR 기술로 상태 치료가 가능하게 됐다. 이 기술은 제임스 블라하가 고안한 것인데, 그는 VR 게임을 개발하는 과정에서 약한 눈의 VR 고글에서 빛을 증가시켰더니 3차원 입체에서 물체를 볼 수 있다는 것을 발견했다. 이후 90%의 정상적인 깊이지각을 가지게 됐다. 현재는 비비드 비전의 최고경영자(CEO)로 있다.
미 심리과학협회에 발표된 새로운 연구에서도, 혁신적인 웨어러블 AR 기술이 약시를 겪는 사람들의 일상적인 업무를 수행하는데 있어 시각적 불균형을 줄일 수 있다는 결과가 나왔다. 변형 현실 시스템이 사용자가 실시간 이미지를 통해 실제 세계와 상호 작용할 수 있도록 해주는 것. 각 눈은 변형되고 보완된 비디오를 실시간으로 수신해, 양 눈에 시각적 입력을 활용하도록 만든다. 이 실험 시스템은 AR의 독특한 유형으로 볼 수 있다. 현실에서는 존재하지 않는 물체를 겹치기기법으로 비디오가 사용자에게 보이기 전에 장면의 일부가 수정되는 것이다.
이 방법은 시각적인 세계를 전자적으로 제어해 일상 생활에 통합시켜 훈련할 수 있도록 해준다. 이에 실험실에서 이루어지는 훈련의 한계를 허물어뜨린다는 평가를 받는다. 실제로 2개월의 추적 관찰 기간 동안 눈의 균형이 개선됐다는 결과가 나왔다. 3시간의 적응 세션을 여러번 거치고, 훈련이 끝난 후 사람들이 정상적인 시각 환경으로 돌아왔을때 강화된 효과가 나타났다.
연구에서는 심각한 안간 불균형을 겪는 성인 10명이 매일 3시간의 교육 과정을 거쳐, 실시간으로 약간의 수정을 거친 AR 헤드셋을 착용하는 방식으로 이루어졌다. 각 이미지에 픽셀화된 고유한 패치를 제외하고는 각 눈에 제공된 이미지는 동일했다. 훈련은 참가자들이 오나전한 장면을 처리하고 인식할 수 있도록, 각 눈으로부터의 입력을 똑같이 가중하도록 했다. 이들은 영화나 비디오 게임, 식사, 산책 등의 일반적인 일상 활동을 하는 적응 훈련 세션을 모두 끝마쳤다.
이후 시간 경과에 따른 눈 우세(ocular dominance)의 변화를 확인하기 위해, 참가자들은 적응 단계 이전과 적응 단계에서의 훈련 세션 시작 시기, 그리고 후속 세션 중 양안 경합(binocular-rivalry) 태스크를 완료해야 했다. 이들은 각 눈에 하나씩 두 개의 이미지를 동시에 봐야 했는데, 이미지를 본 후에는 자신이 봤던 패턴의 방향을 나타내는 키를 눌렀다. 각기 다른 이미지가 각 눈에 표시될때 사람들은 이미지가 앞뒤로 움직이는 것처럼 인식하는 경향이 있다. 이에 일반적으로 이미지는 우세한 눈에 더 자주 표시된다. 결과적으로, 참가자들이 완료한 작업에서는 시간 경과에 따른 눈 우세의 변화가 나타나야 한다.
그 결과 시간 경과에 따른 눈 우세 훈련과 관련된 변화가 나타났다. 우세한 눈에 보이는 자극이 시간이 지나면서 덜 우세하게 됐으며, 이에 참가자들의 안간 균형이 증가된 것이다. 더욱 중요한 것은 훈련 종료 후 2개월 간 지속해서 안간 균형이 개선됐으며, 4개월째에는 훈련과 관련된 개선이 관찰됐다는 점이다.
[Aitimes=노우리 기자]
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