| 초록 |
1. 개요 최근 전 세계는 4차산업혁명의 거센 물결을 맞아 급속도로 변화하고 있다. 소위 ldquo;스마트화 rdquo;로 시작된 변화는 모든 분야를 혁신적으로 바꿔가고 있다. 4차산업혁명으로 인해 우리는 이제 언제 어디서나 모바일, 인터넷과 연결하여 기기를 조작하고 데이터를 수집하는 완전한 디지털화, 인공지능화 시대에 살게 되었다. 이처럼 인간을 편리하고 이롭게 하는 차세대 산업혁명인 4차산업혁명 시대를 주도하는 핵심기술 중 AR/VR 기술은 2020년 전후로 시장이 급속도로 성장할 것이라고 전문가들은 예측하고 있다. VR/AR 시장규모가 증가할 것이라는 전망이 그리 놀랍지 않은 이유는 지난해 선풍적인 인기를 끌었던 ldquo;포켓몬 고 rdquo;, 최근 AR/VR 관련 컨퍼런스 및 전시회, VR/AR 체험장 및 게임장 등이 현저하게 증가한 것을 볼 수 있기 때문이다. 가상현실(VR: Virtual Reality)은 현실세계를 인공적인 기술을 활용하여 실제로 얻기 힘든, 또는 얻을 수 없는 경험이나 환경 등을 제공해 인체의 오감을 자극함으로써 실제와 같이 체험하게 하는 기술을 말한다. 가상현실의 극한이 인공두뇌를 가진 컴퓨터가 지배하는 가상현실 공간 매트릭스(Matrix)에서 탈출하는 현란한 액션과 화려한 시각효과를 그린 영화 〈메트릭스〉(1999년) 같은 대체현실이라고 볼 수 있다. 최근 많은 기업들의 참여가 가속화되어 가상현실 기술은 가상현실과 현실을 넘나들며 자유로운 행동과 오감을 통해 소통하는 미래 컴퓨팅 환경 기술로 발전하고 있으며, 사람들의 생활을 변화시키고 광범위한 산업 발전에 영향을 줄 것으로 기대하고 있다. 이외에도 현실세계의 정보에 추가적인 가상 정보를 덧입혀 현실 경험을 증강시키는 시스템을 의미하는 증강현실(AR: Augmented Reality), 최근에 가장 주목받고 있는 미래의 가상·증강현실 기술이라고도 일컬어지는 혼합(융합)현실(MR:Mixed Reality)로 응용 영역을 확대 중에 있다. 본 보고서는 9대 국가전략 프로젝트인 AR/VR 전체에 대한 이해와 정의, 개념을 정리하고, VR/AR 시스템의 최근 동향 및 현업 적용 사례에 대하여 알아보고, AR/VR 개발 시 문제점, 향후 전망에 대해 주로 다룰 것이다. [그림 1] 가상·증강·혼합 현실 범위 2. VR/AR 시스템의 최근 동향 및 현업 적용 사례 2.1. 산업 분야 최근 산업현장에서 스마트공장화를 위해 VR/AR 기술을 적극 도입하고 있다. 스마트공장을 구축하기 위해서는 가상세계와 물리적 세계를 결합해 데이터분석 및 시스템 모니터링이 가능한 체계가 필수적이다. 즉, 산업현장 내에서 문제 발생 전에 이를 차단하여 중단 시간을 방지하고, 예지 분석기술을 통해 새로운 기회를 개발할 수도 있다. 대표적으로 산업 분야에 종사하는 작업자들을 교육하는 ldquo;AR/VR 몰입형 교육용 트레이닝 시스템 rdquo;으로 가상의 디스플레이를 통해 데이터를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 사용자가 원하면 필요한 매뉴얼이나 도면 등을 실시간으로 열람할 수 있을 뿐만 아니라 기계 내부 상태를 가상으로 살펴보는 기능 등이 기본적으로 제공된다. 작업자는 이러한 체계를 활용하면 작업자들의 숙련도를 높여줄 뿐만 아니라 생산성을 향상시키고, 안정성을 확보하여 효율적으로 장비를 관리할 수 있다. [그림 2] 슈나이더 일렉트릭(www.schneider-eletric.co.kr)의 증강현실 솔루션 ldquo;HC 100 rdquo; VR/AR 기기 활용 시에 가장 불편한 점인, 여러 개의 선 때문에 복잡하고 번거로웠던 VR/AR 연결 관련해서는 최근 표준화가 발표되어 앞으로 개발되는 VR/AR 기기들은 VR 연결이 매우 간편해질 전망이다. VR/AR 헤드셋 표준규격 제정을 목표로 글로벌 하드웨어 제조사와 소프트웨어 개발사들이 참여하고 있는 ldquo;버추얼링크(VirtualLink) 컨소시엄 rdquo;이 차세대 VR/AR 헤드셋 규격으로 USB 타입 C 커넥터를 이용하는 표준사양이 바로 이것이다. 해당 컨소시엄은 엔비디아, AMD, 마이크로소프트, 오큘러스, 밸브 등 글로벌 IT 기업들이 참여해 주도하고 있으며, 업계는 이번 ldquo;버추얼링크 rdquo;가 VR/AR 연결을 위한 새로운 표준이 될 것으로 전망하고 있다. 이번에 발표된 버추얼링크는 4개의 고속 HBR3 디스플레이포트(DisplayPort) 레인을 동시에 이용하는 한편, 고해상도 카메라 및 센서를 위한 USB 3.1 데이터 채널과 최대 27W의 전력 공급 등을 지원하는 것을 표준으로 제시했다. 이번 표준화를 계기로 현존하는 다양한 VR/AR 플랫폼을 모두 아우르는 계기가 되는 동시에 VR/AR 기기 보급과 대중화에도 힘을 실어줄 것으로 예상된다. 나아가 VR/AR 관련 콘텐츠의 개발도 더욱 가속화할 것으로 보여 상업용에 적합한 VR 콘텐츠의 등장 시기도 앞당길 것으로 전망된다. 이외에도 한 방송사 보도에 의하면, 애플은 VR과 AR을 결합한 독립형 헤드셋을 개발 중인 것으로 알려졌다. 코드명 T288인 이 헤드셋은 2020년에 출시될 전망이다. T288의 해상도는 한쪽 눈에서 울트라 HD 8K(7680×4320)씩 모두 16K로 알려졌다. 이 정도 고해상도는 지금까지 출시된 그 어떤 모바일기기보다 가장 높은 해상도로, 영상 스트리밍을 하기 위한 완전 무선 연결은 현재 어려운 과제이며 T288 프로젝트가 얼마나 완성도를 높일 수 있는지 기대되는 대목이다. [그림 3] 애플이 개발 중인 T288 형상 2.2. 헬스케어 분야 최근 VR/AR 기술은 스트레스 관리를 비롯해 인지력 향상, 심리치료 등 정신건강 분야에 적극 도입되는 추세로, 고령사회로 접어들면서 의료비 증가 및 전문인력 부족 문제를 해결하고 효율적인 의료서비스를 제공할 수 있는 VR/AR 기반의 헬스케어 기술이 최근 부상하고 있다. 법무부는 최근 VR 체감 콘텐츠와 소프트웨어를 개발해 알코올중독자가 유발하는 범죄를 예방할 수 있는 치료·돌봄 시스템 개발 사업에 착수했으며, 한 스마트 헬스케어 기업에서는 생체신호인 맥파와 뇌파를 측정해 1분 안에 자신의 스트레스와 두뇌 건강 상태를 체크하고, 측정 결과를 바탕으로 개별 심리치료가 가능한 다양한 VR/AR 콘텐츠를 개발하여 심리상담사에게 직접 상담을 받는 것처럼 문항에 응답도 하고, 개인 생체신호의 분석 결과에 따라 숲, 바다 등 심리적 안정을 느낄 수 있는 가상의 공간을 통한 심리 치유 훈련도 받을 수 있다. [그림 4] 생체신호 측정에 따라 가상공간을 통한 심리 치유 훈련 VR/AR 콘텐츠 제공 최근 식품의약품안전처(이하 식약처)는 rdquo;VR/AR 기술이 적용된 의료기기의 허가·심사 가이드라인 rdquo;을 이달 발간했다. 이 가이드라인에는 가상·증강 현실 기술이 적용된 기기나 소프트웨어 중 의료기기에 해당되는 제품에 대한 정의, 구분 기준 등이 담겨 있다. 여기에 적용되는 의료기기는 CT·MRI 등으로 촬영한 영상에 담긴 종양 크기와 위치 등을 증강현실 기술이 가능한 PC에 입력해 환자 수술에 사용하는 기기, CT 등 환자 개인 영상정보를 이용해 수술을 가상으로 실시하는 제품 등이다. 식약처는 이번 가이드라인을 통해 구분 기준을 명확하게 함으로써 연구·개발자, 의료기기업체가 제품을 신속하게 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 외과의사는 인공지능 제어 로봇에 메스를 건네줄 준비가 되어 있지 않지만 인공지능은 다른 방법으로 유용하다. 프랑스 검색엔진 회사인 콴트(Qwant)는 머신 비전을 사용하여 수술실에서 환자의 신체에 3D 의료 영상을 오버레이한다. 이 증강현실 도구를 사용하면 외과의사는 절개하는 조직 뒤에 무엇이 있는지 시각화해 혈관이나 섬세한 막을 피할 수 있다. 또한 가상현실은 환자를 진단하고 치료하거나 의료진을 훈련하는 데 사용될 수 있다. 이와 같이 삼성, IBM, 구글, 애플 등 기존 글로벌 IT 강자들이 저마다 강점을 가진 기술을 차별화 포인트로 내세우며 AR/VR를 활용한 디지털 헬스케어 시대에 뛰어들었고 시장 주도권을 둘러싼 총성 없는 전쟁은 이미 시작됐다. 2.3. 게임/에듀테인먼트 분야 지난 2016년 AR을 바탕으로 한 모바일게임 ldquo;포켓몬 고 rdquo; 열풍이 전 세계적으로 일어난 이후, AR을 비롯해 VR에 대한 관심이 날로 높아지고 있다. 작년부터 전국적으로 VR |
