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일본 연구진이 숙련된 피아니스트의 연주 실력을 향상시키기 위해 정교한 로봇 손 외골격 장치를 활용했다. 연구진은 이 기술이 e스포츠, 수술, 공예 등에도 적용될 수 있다고 보고 있다.

이 로봇 외골격 장치는 도쿄에 위치한 Sony Computer Science Laboratories(Sony CSL)의 연구원 신이치 후루야와 그의 팀이 개발한 것으로, 음악 연습을 향상시키는 기술을 연구하는 데 초점을 맞추고 있다.

이 외골격 장치는 각 손가락의 기저부에 장착된 모터를 이용해 착용자의 손가락을 개별적으로 움직일 수 있다.

Sony CSL의 로봇 외골격 장치는 착용자의 손가락을 움직이도록 설계되었다.

연구진은 이 장치를 사용해 빠르고 복잡한 움직임 패턴을 유도하는 30분간의 단 한 번의 세션만으로도 참가자들이 독립적으로 연주 속도를 높일 수 있음을 확인했다.

이 효과는 외골격 장치를 착용하지 않은 왼손에서도 나타났으며, 훈련 직후뿐만 아니라 다음 날까지 지속되었다.

피아니스트이기도 한 후루야는 음악가들이 오랜 연습 끝에 마주하는 한계, 즉 '천장 효과(ceiling effect)'를 극복할 수 있도록 돕기 위해 이 장치를 개발했다.

천장 효과란 아무리 연습을 해도 더 이상의 실력 향상이 이루어지지 않는 현상을 의미한다.

이 외골격 장치는 손가락을 빠르고 복잡한 패턴으로 움직이도록 프로그래밍되어 있다.

또한, 과도한 훈련으로 인한 부상의 위험도 있는데, 이 외골격 장치는 사용자가 직접 근육을 사용하지 않기 때문에 이러한 위험을 피할 수 있다.

후루야는 Dezeen과의 인터뷰에서 "기술은 감각운동 능력을 향상시켜 음악가들이 음악적 창의성을 구현하는 데 도움을 줄 수 있다"고 말했다.

그는 이어 "우리의 비전은 미래 사회에서 음악가들이 신체적 제약이나 한계 없이 마음속에서 떠올리는 음악적 표현을 자유롭게 구현하는 것"이라고 덧붙였다.

후루야는 이번 연구 결과가 인간의 기존 한계를 넘어 기술을 확장할 여지가 있음을 시사하며, 이 접근 방식이 다른 예술 및 활동의 훈련에도 활용될 수 있다고 말했다.

후루야는 "e스포츠나 수술처럼 정교한 손가락 움직임이 필요한 기술이 여러 가지 있다"며 "일부 수공예 작업도 그 후보가 될 수 있다"고 말했다.

Sony CSL은 이 외골격 장치를 피아노 전공자로서 8세 이전부터 연주를 시작한 전문가급 피아니스트 118명을 대상으로 테스트했다.

연구진은 해당 연구 결과를 Science Robotics 저널에 발표하며, 빠르고 복잡한 움직임을 훈련했을 때는 피아니스트들의 연주 실력이 향상되었지만, 느리거나 단순한 움직임을 훈련했을 때는 효과가 없었다고 밝혔다.

또한, 뇌 스캔 결과 참가자들의 운동 피질에서 변화가 확인되었다.

연구 참가자들은 30분간의 훈련 후 손가락 속도가 향상되는 결과를 보였다.

이 손 외골격 장치는 후루야가 "Musical Dynaformics"라고 부르는 접근 방식의 일부로, 음악 연주의 과학을 활용해 새로운 기술 기반 학습 방식을 개발하는 개념이다.

그가 이전에 실험했던 유사한 장치는 착용자가 교사의 움직임을 그대로 따라 할 수 있도록 도와주는 기능을 갖추고 있었다.

Sony CSL은 "스포츠와 비교했을 때, 음악 연주는 과학과 기술이 기여하는 질적 발전에서 크게 뒤처져 있다"고 말했다.

이 손 외골격 장치는 장애가 없는 사람들의 능력을 향상시키는 데 사용된 드문 사례 중 하나다. 일반적으로 외골격 장치는 마비 환자의 보행을 돕는 등 재활 목적으로 활용되는 경우가 많다.

그러나 최근에는 외골격 기술이 점점 더 보편화되고 있으며, 아크테릭스(Arc'teryx)와 구글의 스핀오프 기업 스킵(Skip)은 등산객이 가파른 지형을 쉽게 오를 수 있도록 도와주는 외골격 기능을 등산용 바지에 적용하기도 했다.

사진 촬영 - 오가사와라 유키(Yuki Ogasawara).

원문 : https://www.dezeen.com/2025/02/11/sony-csl-hand-exoskeleton-pianists/​​​

Originally published by Dezeen.