콘텍트 렌즈로 시선 추적한다…"배터리·센서 필요없어"

비싼 하드웨어나 적외선 센서 없이도 시선 추적 기능을 구현할 수 있는 새로운 기술이 등장했다. 우리가 일상적으로 사용하는 카메라와 스마트 콘택트 렌즈만으로 이를 구현하는 방식이다.

IT매체 디지털트렌드는 두바이에 본사를 둔 딥테크 스타트업 엑스판세오(XPANCEO)의 기술을 최근 보도했다. 해당 기술은 콘택트렌즈 내부에 미세한 패턴을 삽입하는 ‘패시브(passive) 디자인’을 적용한 것이 특징으로, 이를 통해 노트북, 스마트폰, 자동차, 헬멧 등에 탑재된 일반 카메라로도 인식 가능한 광학 마커 역할을 수행하도록 한다.

적외선 센서나 별도 장비 없이 시선을 추적할 수 있는 콘텍트 렌즈 기술이 개발됐다. (출처=엑스판세오)

이 렌즈는 눈의 움직임에 따라 반응하는 나노 패턴을 활용한다. 외부 카메라는 이러한 변화를 감지해 사용자의 시선을 추적하며, 별도의 추가 하드웨어나 전력 소모 없이 작동하는 점이 특징이다.

■ 실제 작동 원리

각 렌즈에는 두 개의 초박형 광학 격자가 미세한 간격을 두고 배치되어 있다. 눈이 움직이면 이 층들이 서로 어긋나며 ‘모아레 패턴’을 형성하고, 카메라는 이 패턴을 감지해 시선의 방향을 해석한다.

추적 소자의 크기는 약 2.5×2.5㎜로 매우 작으며, 일반 콘택트렌즈 제조에 사용되는 부드러운 소재 내부에 삽입된다. 이에 따라 기존 생산 공정을 크게 변경하지 않고도 대량 생산이 가능할 것으로 보인다.

재료공학 분야 최상위 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 소개된 해당 기술 내용 (출처=Advanced Functional Materials)

현재 시선 추적 시스템은 주로 적외선 조명과 지속적인 데이터 처리를 필요로 해 전력 소모가 크고, 밝은 환경에서는 성능이 저하되는 한계가 있다. 반면 이 기술은 능동적인 센싱이 아닌 광학적 기하학 구조를 활용해 이러한 문제를 해결한다.

해당 기술이 안정적으로 상용화될 경우, 추가 비용이나 부피 증가 없이 다양한 기기에 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 사용자는 터치 대신 시선만으로 인터페이스를 조작할 수 있으며, 차량이나 산업 현장에서는 별도의 특수 장비 없이 기존 카메라를 활용해 실시간으로 주의 상태를 파악하는 것도 가능해진다.

의료 분야에서도 활용 가능성이 제기된다. 미세한 안구 움직임은 파킨슨병이나 알츠하이머병과 같은 질환의 주요 지표로 활용되는데, 보다 간편한 시선 추적이 가능해질 경우 조기 진단에 도움이 될 수 있다. 다만 실제 임상 환경에서의 검증은 아직 필요한 단계다.