시드니대학교 디자인학과 Lecturer 유수정 박사
- 가상·증강·혼합 현실 활용…임상과 병원 환경에서 사용자 중심의 시스템 설계 구현
- 의료 현장에서 의료 전문가들의 작업 흐름을 최적화하고 더 나은 환자 케어 지원 목표
- University College London 펠로우로 AR 오버레이를 활용한 복강경 간 수술 지원 시스템 개발
- 산과 초음파 훈련을 위한 혼합현실 기반 플랫폼 개발…2022 의료 증강현실 국제학술대회 의료부문 2위
과학인터뷰 시리즈는 과학의 미래를 비추는 호주 한인 과학자의 이야기를 전합니다.
한국과 호주, 그리고 세계를 연결하며 과학 혁신을 이루어내는 호주 한인 과학인들의 연구 여정과 비전을 통해 다가올 과학의 세계를 만나봅니다.
유화정 PD: 과학 인터뷰 오늘은 복잡한 의료 현장에서 의료진과 환자 모두에게 유용한 사용자 중심의 디자인 인터렉티브 시스템 설계로 의료 환경의 실질적 변화를 이끌고 계신 시드니 대학교 디자인학과 유수정 박사님을 만나봅니다. 안녕하세요.
유수정 박사: 안녕하세요.
유화정 PD: 먼저 자기소개부터 부탁드릴게요.
유수정 박사: 네 안녕하세요. 저는 시드니 대학교 건축 및 디자인학부에서 디자인학과 lecturer로 일하고 있는 류수정입니다. 많은 분들이 디자인 학부라고 하면 뭔가 화려하고 이쁘고 예술적인 이미지를 떠올리는데 제가 가르치고 연구하는 분야는 그런 쪽은 아니고 사용자 중심 디자인으로 사람들의 필요에 맞춘 기술 설계를 다룹니다.
유화정 PD: 사실 이번 인터뷰 준비하면서 과학과 디자인 어떤 접점이 있을까 조금 의문이 들었는데요. 사용자 중심 디자인이란 어떤 걸 말합니까?
유수정 박사: 간단한 예로는 우리가 흔히 쓰는 모바일 뱅킹 앱을 생각해 볼 수 있는데요. 이런 앱들은 보안이 되게 중요하죠. 근데 보안이 중요한 동시에 사용하기도 쉬워야 해요. 그래서 사람들이 자주 사용하는 송금이나 잔액 확인 이런 것들이 쉽게 찾을 수 있게 배치를 하고 지문이나 얼굴 인식을 활용한 생체 인증을 통해 보안과 편리함을 동시에 제공하는 것이 사용자 중심 디자인의 좋은 사례죠. 그래서 이렇게 모바일 앱은 디자인이 예쁜 것뿐만 아니라 이제 사용자가 편리하게 필요한 기능을 빠르게 사용할 수 있도록 쓰는 데 초점을 많이 맞추고 있습니다.
산과 초음파 훈련을 위한 혼합 현실 기반 교육 애플리케이션. 유수정 박사(오른쪽)
유화정 PD: 가상현실, 증강현실, 혼합현실, 최근에는 확장 현실이라는 용어도 등장했는데요. 각각 어떤 차이가 있나요?
유수정 박사: 가상현실(virtual reality, VR)은 흔히 우리가 하는 비디오 게임같이 사용자가 완전히 새로운 세계로 들어가는 거를 가상현실이라고 하고 그래서 보통 요즘은 VR 헤드셋, 애플 비전 프로 이런 것도 많이 나오는데 그런 걸 통해서 현실이랑 동떨어진 그냥 가상의 세계로 들어가는 게 가상현실이고 증강현실(augmented reality, AR)은 조금 달라요. 조금 이렇게 현실에 디지털 정보를 덧붙여주는 기술인데요. 예를 들어 스마트폰을 통해 현실 세계를 보면 그 위에 포켓몬 같은 가상 캐릭터가 떠 있는 것을 볼 수 있죠.
유화정 PD: 아 포켓몬 Go!
유수정 박사: 네 맞아요. 그게 가장 흔한 대표적인 예시로 증강현실을 이렇게 보여주는 거고 그럼 사람들이 그럼 혼합현실은 뭔가요? 이렇게 여쭤보면 혼합현실(mixed reality, MR)은 현실과 가상 세계를 좀 더 깊이 섞은 기술이에요. 그래서 믹스드 리얼리티 혼합 현실을 이용하면 실제 방안에 가상 로봇이 이렇게 나타나고 컨트롤러 대신 내가 손을 이용해서 그 로봇을 움직임에 반응을 하고 컨트롤을 할 수 있죠. 그게 내가 손을 움직이면 로봇이 그 움직임에 반응하는 것처럼 상호작용을 할 수 있습니다. 현실 속에서 가상 객체가 자연스럽게 어우러지는 새로운 경험을 제공하는 거죠. 확장현실(extended reality, XR)은 가상현실 증강현실 혼합 현실을 모두 포함한 몰입형 기술을 포괄하는 용어입니다. 뭐가 많죠? (웃음)
유화정 PD: 네 그렇군요. 그러면 현재 연구 분야에서 실제로 이러한 기술을 통해 성과를 거둔 대표 사례로는 어떤 것이 있습니까?
유수정 박사: 제가 사실 시드니 대학교에 오기 전에 영국의 University College London(UCL)에서 이제 fellow로 있었습니다. 그때 진행했던 연구 중에 하나는 프로젝트 AR을 활용한 복강경 간 수술 지원 시스템을 개발을 했었는데요. 복강경 수술은 이렇게 수술할 때 개복이 없이 작은 이렇게 구멍을 통해서 하는 수술인데 저희의 이제 연구 핵심 목표는 AR 오버레이를 통해 간과 혈관의 3D 모델을 실시간 복강경 영상 위에 겹쳐 보여주는 시스템을 만드는 거였어요. 그래서 이를 통해서 외과의가 중요한 구조를 좀 더 쉽게 파악할 수 있게 돕는 연구를 했었는데요.
증강현실을 활용한 복강경 간 수술 지원 시스템 영국 런던 Royal Free Hospital 실험 세팅. 유수정 박사
유화정 PD: 아주 긍정적인 평가가 나온 거네요.
유수정 박사: 너무 좋죠. 그리고 이거 말고도 이게 기술적인 거 말고도 연구를 통해 외과처럼 시간에 쫓기는 최종 사용자의 피드백을 효과적으로 소집하는 것이 얼마나 중요한지도 저희가 많이 깨달았는데 이런 과정이 공학자와 의료진의 다양한 요구를 시스템에 반영하는 중요한 단계라는 것도 저희가 연구해서 발표를 했습니다.
유화정 PD: 그동안에 해오신 연구 중에 가장 기억에 남는 순간을 꼽으라면 언제가 될까요?
유수정 박사: 어 작년이었던 것 같아요. 작년에 제가 런던에 있었을 때 임신을 했었는데 그때 했던 그 연구 중에 하나가 산과 초음파 훈련을 위한 혼합 현실 기반 플랫폼 개발을 했던 그때 그 연구가 있었는데 그때 당시 가장 큰 문제점이 영국에서는 초음파 결과 자체가 엄청 중요한 산과에서 엄청 중요한 문제지만 사실 숙련된 의료진이 많이 부족해요. 그리고 접근이 많이 제한이 되는 경우가 있어서 저희 팀이 초음파 이미지를 어떻게 하면 좀 더 효과적으로 해결할 수 있도록 돕는 교육 애플리케이션을 만들 수 있을까 해서 그거를 만들었고 그리고 더 나아가 이제 나중에 원격 의료 활용을 이렇게 어떻게 원격 의료 활용의 가능성을 둘 수 있을까라는 이제 그런 문제로 이렇게 저희가 애플리케이션을 설계를 했는데 사실 이 프로젝트가 2022년에 취리히에서 열린 의료 증강현실 국제학술대회에서 의료 부문 2위를 수상을 해서 인정을 받았는데요. 그때 사실 런던에서는 영국에서는 임신을 할 때 임신을 하면 초음파를 두 번밖에 안 봐요.
유화정 PD: 호주도 그렇죠. 많이 안 받는 것 같더라고요. 한국과 다르더라고요.
유수정 박사: 그런가요? 영국은 초기랑 중기 딱 두 번 보더라고요. 한국과 다르게 아기를. 근데 저는 연구 덕분에 초음파가 저희 랩실에 있어서 아기를 보고 싶을 때 내려가서 언제든지 제가 볼 수 있었어요.
유화정 PD: 어 직접 초음파를요?
유수정 박사: 직접 볼 수 있습니다 별로 어렵지 않아요. 초음파 이렇게 젤 바르고 하면 아기가 움직이는 걸 볼 수 있어서 또 많이 배웠고 연구 덕분에요.
유화정 PD: 네 그런 일이 있을 수 있네요. 누구나 할 수 있는 경험이 아닌 아주 특권으로 그런 경험을 하셨어요. (웃음) 우리 유수정 박사님은 지금의 연구 위치에 오기까지 어떤 공부 과정이 있었나요?
유수정 박사: 저는 이제 처음에는 학사 2학년 때 태즈매니아 대학교로 편입을 해서 그때 증강가상현실 학사 과정을 시작을 했어요. 그때 당시 지금도 있지만 히트랩 HIT Lab (Human Interface Technology Lab)이라고 그 증강 가상 담당하는 그 랩실이 워싱턴 대학교에도 있고 뉴질랜드에도 있고 이제 호주에는 타즈매니아 대학교에 있더라고요. 그래서 거기로 이제 와서 공부를 하다가 honours까지 하고 태즈매니아 대학교를 졸업을 했죠. 그리고 이제 시드니로 취업을 하기 위해서 이동을 했다가 하필 시드니대학교 심리학과랑 국방부 프로젝트의 가상현실을 이렇게 쓰는 드라이빙 시뮬레이션을 개발하게 되는 기회가 있어서 그때 개발하는 그 경험을 계기로 이제 박사도 하면 되겠다 이렇게 해가지고 박사까지 그때 인간 HCI (Human-Computer Interface) 쪽으로 박사까지 이제 하게 되었습니다.
유화정 PD: 그러면 이 분야에 대한 관심은 어떻게 시작됐어요?
유수정 박사: 이게 너무 웃긴 게 사실 13년 전에 우연하게 태즈매니아 대학교에서 만든 히트랩 (HIT Lab) 증강 가상현실 학과를 홍보하는 포스터가 있더라고요. 한국에. 그래서 그걸 보고 너무 멋있는 거예요. 사람이 매트릭스처럼 막 헤드셋을 끼고 있는데 너무 멋있어서 이런 분야로 공부를 해보고 싶다 해서 사실 그 포스터 계기로 2011년에 태즈매니아로 이동을 해서 대학교로 편입을 해서 학사를 시작했습니다. 그래서 그때 그 이후로 이제 지금까지 그 분야에서 계속 연구를 이어오고 있는데요. 그때 이 분야에서는 이렇게 오랫동안 공부를 하고 호주에 이렇게 있을지는 꿈에도 몰랐어요.
유화정 PD: 그러니까 한국에서 태즈매니아 대학교의 포스터를 보고 호주로 오셨다고요?
유수정 박사: 맞습니다.
유화정 PD: 그런데 사실 방송 전에 잠시 귀띔으로 들었는데 남편분을 태즈매니아에서 만나셨다고요?
유수정 박사: 그렇죠. 모든 게 이제 태즈매니아에서 이루어졌죠. (웃음) 남편을 이제 학생 때 만났는데 태즈매니아 대학교에서 그때 만나서 같이 꾸준하게 같이 박사 공부까지 하고는 지금은 사실 시드니 대학교 같은 연구실에 렉처러로 근무를 하고 있습니다.
태즈매니아 대학에서 Microsoft HoloLens를 활용한 수업. 연구 동료이자 남편 Dr. Callum Paker(왼쪽), 유수정 박사
유수정 박사: 사용자 친화적이고 직관적인 시스템을 설계할 때는 제가 가장 중요하게 생각하는 건 사용자의 실제 업무 환경에 이렇게 자연스럽게 녹아드는 건 것 같아요. 특히 의료 현장은 복잡하고 바쁘고 새로운 기술이 오거나 새로운 기구가 오면 의료진이 바로 이제 도입이 돼서 사용하고 쉽게 쓸 수 있고 이해를 해야 되는데 만약에 혼합 현실 제가 예를 들어 혼합 현실 기반 초음파 훈련 시스템을 만들 때 의료진이 익히기 쉽게 단순한 인터페이스와 직관적인 흐름을 설계하는 데 가장 많이 집중을 했던 것 같아요. 그래서 의료진이 왔을 때 바로 사용자가 부담 없이 빠르게 쓸 수 있고 적응도 할 수 있고 어댑트 할 수 있는 그렇게 자연스럽게 녹아드는 게 가장 중요한 것 같습니다.
유화정 PD: 단순함이 그러니까 최선의 선택이 될 수 있다는 건데요.
유수정 박사: 그렇죠.
유화정 PD: 바로 이런 점에서 임상 및 병원 환경에서 효과적인 인터렉티브 건강 기술을 설계할 때 높은 벽도 있지 않겠습니까? 가장 큰 도전 과제는 또 무엇인가요?
유수정 박사: 방금도 말씀드렸듯이 가장 큰 가장 병원 환경에 효과적인 건강 기술을 설계할 때는 기술이 의료진의 업무 흐름에 자연스럽게 녹아들어야 하는 점인 것 같아요. 그래서 병원에서는 이제 신속하고 정확하게 환자를 돌봐야 하니까 기술이 너무 복잡하거나 배우는 데 너무 시간이 오래 걸리면 오히려 방해가 돼서 이제 의료진들이 "이거는 못 쓸 것 같으니까 그냥 옛날 기술로 돌아가겠습니다" 이렇게 하다가는 문제가 너무 많아서 가장 가장 단순하고 가장 쓸 수 있고 그리고 현장에서 관찰이나 사용자 피드백을 통해서 시스템 실제 환경에 잘 맞도록 계속 조정하는 게 가장 중요한 것 같습니다.
유화정 PD: 그렇군요. 또 오류가 발생하지 않아야 되잖아요. 철저한 현장 관찰 또 사용자의 피드백을 듣기 위해서는 눈과 귀가 늘 활짝 열려 계셔야겠습니다. 그런데 수술실과 같은 의료 현장뿐만 아니라 이 병원을 이용하는 방문자와 의료진을 위한 효율적인 스크리닝 시스템 개발로 주요 수상 경력을 가지고 계신데요. 이 내용 좀 소개해 주시죠.
유수정 박사: 코로나 때 코로나(COVID-19)가 한창일 때 이제 Westmead 병원 어린이 병원에 방문자와 의료진이 스크리닝을 할 때 팬 앤 페이퍼로 펜과 종이로 스크리닝을 했어요. 그래서 사실 의료진이랑 환자 모두 아침마다 이제 1시간 정도 줄을 서야 됐거든요. 자기가 어디 아프다, 감기 기운이 있나, 코비드 핫스폿에 갔다 왔냐 이런 거 하고 템플릿시어 체크하고 이런 것 때문에 너무 시간이 오래 걸려가지고
유화정 PD: 어린이 병원에서요.
유수정 박사: 네 어린이 병원에서. 그래서 이게 너무 불편하더라고요. 사실 그때 제가 병원의 이 흐름을 관찰하고 옵서베이션 스터디를 하고 인터뷰를 하고 어떻게 하면 이 부분을 도와드릴 수 있을까 해가지고 그때 당시 이제 e-gate라고 디지털 이제 IoT 시스템으로 코비드 디지털 스크리닝을 할 수 있게 만들었는데 되게 심플하게 생각하면 저희 시드니 공항에 가면 있는 게이트처럼 미리 스크리닝을 하고 QR 코드를 받아서 병원에 오면 QR 코드를 대면 이 환자가 병원에 왔었습니다라고 이제 기계가 템플릿시어 체크를 할 겁니다. 해서 이제 온도 체크를 하면 기계가 문을 열어주죠. 그래서 좀 더 빠르고 간편하게
코로나 시기 Westmead 어린이 병원 자동화 스크리닝 시스템 개발 (COVID-19 digital health 스크리닝 IoT 시스템) 유수정 박사 (왼쪽)
유수정 박사: 네 엄청 빠르게 이렇게 스크리닝을 끝낼 수 있어서 사실 그때 당시에 엄청 시스템 실용성을 많이 인정을 받아가지고.
유화정 PD: 코비드 팬데믹이라는 그 긴박하고 중요한 시기에 아주 꼭 필요한 시스템을 개발하신 거네요.
유수정 박사: 맞아요. 그래고 이제 그 프로젝트 끝나고 IoT 어워드에서 Internet of Things (IoT) Award by IoT Alliance Australia상을 수상을 했고 또, iTnews Benchmark Awards 2022에서 2022년 최고의 헬스 프로젝트 최종 후보에 올랐고 그 결과 이제 세 편의 논문을 이제 발표를 했습니다.
유화정 PD: 대단한 성과였습니다!
유수정 박사: 네 감사합니다. 그래서 결국 가장 중요한 거는 이런 경우 시스템을 단순하고 빠르게 의료진의 워크플로우에 맞춰서 자연스럽게 사용할 수 있는 걸 가장 중요시 생각했고 그리고 바로 시스템 도입하는 것보다 사용자에게 이제 자신감 있게 기술을 활용할 수 있게 이제 피드백도 듣고 어떻게 하면 좀 더 쉽게 사용할 수 있을까 해서 이제 그거에 대해서 다시 디자인하고 이제 그런 식으로 프로젝트를 진행을 했었습니다. 이런 설계 원칙을 지키면 기술이 부담이 아니라 진정한 도움이 될 수 있다는 것을 여러 프로젝트를 통해 경험했습니다.
유화정 PD: 또 얼마나 큰 보람이 느껴지시겠어요! 현재 하고 계시는 연구 분야에 대한 미래의 전망은 어떨까요? 또 이에 따른 구체적인 목표는 어떻게 두고 계신가요?
유화정 PD: 유수정 박사님과 같은 길을 꿈꾸는 후배들이 분명히 있을 겁니다. 도움의 말씀을 좀 주신다면요?
유수정 박사: 가장 중요한 게 사용자와의 소통이랑 공감인 것 같아요. 그걸 가장 우선시하라고 말씀드리고 싶고 훌륭한 디자인은 단순히 기술뿐만 아니라 기술 구현하는 것뿐만 아니라 실제 문제를 공감하고 다른 사람과 협력을 하고 반복적으로 개선 과정을 통해 해결하는 게 가장 중요한 것 같아요. 특히 의료 분야에서 공학자 임상이 사용자 등 다양한 관점을 이해하고 조화롭게 맞추는 것이 성공의 핵심인 것 같아요.
그리고 또 하나 말씀드리고 싶은 거는 이것뿐만 아니라 가장 자기가 좋아하는 거를 하는 게 중요하다고 생각을 합니다. 그냥 사용자 디자인을 하는 게 사실 여러 분야가 있지만 내가 관심 있고 내가 좋아하지 않으면 성과가 안 나고 재미가 없습니다. 그러면 가장 내가 관심 있는 분야로 연구를 하는 게 가장 큰 도움이 아닐까 가장 쉽게 할 수 있는 방법 아닐까라고 생각이 되네요.
유화정 PD: 또 다양한 경험도 쌓아야죠.
유수정 박사: 그렇죠
유화정 PD: 잘 알겠습니다. 인터뷰 끝으로 가볍게 여쭤볼게요. 연구와 강의 외에 특별히 관심을 갖고 즐기는 일이 뭘까요?
유수정 박사: 제가 이제 최근에 아기가 생겼는데요. 13개월 아들이
유화정 PD: 아 그 초음파 본 아기가
SBS 한국어 프로그램과 인터뷰하는 유수정 박사(왼쪽), 인터뷰 진행 유화정 프로듀서
유화정 PD: 그래요?
유수정 박사: 왜냐하면 부모님이 한국에 계시니까 자주 뵙지 못하니까 학회 갈 때 엄마한테 엄마 같이 가자 해가지고 학회 끝나고 잠시나마 이제 엄마랑 세계여행도 좀 하고 시간도 보내고 맛있는 것도 먹고 이렇게 하다 보니까 이 학교를 더 가기 위해서 더 열심히 연구를 하고 더 열정이 생기고 더 열심히 하는 것 같습니다.
유화정 PD: 네 그렇군요. 그런데 어머님이 얼마나 행복해하실까요. 부럽습니다. (웃음) 연구에 대한 열정과 가족에 대한 따뜻한 배려, 또 나아가 사회에 대한 공헌까지 모든 활동의 중심에 소통과 공감이 자리하는 모습이 인상적입니다. 유수정 박사님, 앞으로도 더욱 보람 있는 연구와 활동 이어가시길 바라겠습니다. 오늘 함께해 주셔서 고맙습니다.
유수정 박사: 감사합니다.
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