삼성경제연구소 ‘증강현실이 가져올 미래 변화’
실제, 증강현실, 가상현실의 개념
Layar 사용모습
‘EyePet’의 게임장면과 동작인식용 PS3 카메라인 PlayStation Eye
‘ARMAR’를 이용하여 고장난 부분을 수리하는 장면
증강현실 기술은 아직까지는 초기 단계이지만, 기술적 토대가 마련됨에 따라 응용 분야가 지속적으로 확대될 전망이다. 하지만 세계 수준에 비해 늦은 감이 있는 국내 증강현실 관련 산업의 기반 조성을 위한 정책적인 노력이 필요하다. 정밀한 GPS 데이터나 정부 및 공공기관 내 데이터들을 단계적으로 개방함으로써 기업들이 다양한 시도를 할 수 있는 여건을 제공해야 한다. 또한 기업들은 기존텍스트 검색 환경에서 제공하던 서비스를 직관적 정보검색 환경에 맞게 바꾼 응용프로그램 및 킬러 서비스를 발굴할 필요가 있다.
1. 증강현실 환경의 도래
실용화 단계에 진입한 증강현실(增强現實, Augmented Reality)
증강현실이란 현실세계에 가상정보를 실시간으로 결합하여 보여주는 기술. 증강현실은 모든 환경을 컴퓨터 3차원 이미지로 제작하는 가상현실과 달리, 현실영상 위에 가상의 정보가 중첩됨으로써 현실감이 향상. 1968년 美컴퓨터 과학자인 이반 서덜랜드가 발표한 “Head Mounted3차원 디스플레이”를 시초로 연구가 시작됐고, ‘증강현실’이란 용어는 1990년 보잉의 톰 코델(Tom Caudell)이 최초로 사용. 작업자들에게 항공기의 전선 조립을 돕기 위해 가상이미지를 실제화면에 중첩시켜 이해하기 쉽게 설명하는 과정에서 사용
증강현실 기술은 2000년대 중반까지는 연구개발 및 시험적용 단계에 머물러 있었으나 최근 기술적 환경이 갖춰지면서 실용화 단계에 진입. 컴퓨터와 연계되는 카메라와 그래픽 처리 능력을 높인 단말기, 충분한 속도의 무선통신, GPS 등의 기능을 갖춘 스마트폰의 등장이 증강현실의 실용화를 견인. iPhone에는 펜티엄Ⅲ 정도의 성능을 보유한 600MHz CPU가 장착
스마트폰으로 주변 환경을 비추면 사용자가 원하는 가게 등의 위치나 평판 등을 알려주는 ‘Wikitude’, ‘Layar’, ‘Sekai Kamera’ 등 모바일용증강현실 프로그램이 2008년 이후 잇따라 등장. 카메라로 주위환경을 비추면 화면 속의유적지, 커피숍, 공원, 식당 등의 정보가 화면에 나타나며, 목적지를 클릭하면구글 지도와 연동하여 지도 및 거리까지 알려주는 ‘Layer’는 50만건 이상의 다운로드 수를 기록. ‘Sekai Camera’는 2009년 9월 공개 후4일 만에 다운로드 수가 10만건을 돌파
정보검색 환경이 텍스트에서 영상으로
증강현실 기술을 적용하면 눈에 보이는 실물과 관련된 다양한 정보를 즉시 확인할 수 있어 정보 검색자는 이전보다 쉽게 정보 취득이 가능. 정보를 인지하는 창구가 전통적 브라우저에서 ‘카메라’로 확대. 문자를 입력하여 검색하던 기존 인터넷 검색 방식과 달리, 직관적으로 보이는 사물을 기반으로 관련 정보 습득이 가능. 정보 습득의 방식이 특별한 전문 지식 없이도 쉽고 편리하게 정보를 얻을 수 있는 영상 중심으로 변화할 전망
응용 분야가 모바일에서 게임, 교육 등으로 확대되면서 새로운 사업기회를 창출. 관련 애플리케이션 판매뿐 아니라 유료서비스, 광고 시장 등이 확대. 시장조사업체 Juniper Research는 증강현실 시장이 2010년 200만달러 미만에서 2014년 7.3억달러 이상으로 성장할 것으로 예측
2. 증강현실을 활용한 부가가치 창출 사례
증강현실은 2~3년 내에 여러 산업과의 연계를 통해 편의성 제고, 체험·공감 확대, 안전·효율성 제고 측면에서 부가가치를 만들어낼 전망. 가정, 사무실, 공공장소 등 다양한 공간에서의 기기 및 정보서비스이용 편의성 제고에 대한 요구가 확대. 터치스크린, 동작인식 등을 채택한 모바일 전자기기가 증가하면서 다양한 공간에서의 제품과 산업·서비스 융합에 증강현실이 응용가능
IT 기술을 활용하여 원하는 지식·정보에 대한 실제에 가까운 체험을 제공함으로써 교육·훈련 및 오락 등에서 현실감과 몰입도를 제고. 컴퓨팅의 패러다임이 초기 ‘Raw Data 처리’에서 ‘Information 처리’로 발전했으며, ‘경험과 직관 처리’ 단계로 진화하는 중. 의사에게 수술 중인 환자의 정보나 상태, 수술 부위의 정확한 위치를 실시간으로 형상화시켜 보여주거나, 작업자에게 이상적인 작업의 순서와 위치를 실제상황에서 이미지로 전달함으로써 안전과 효율성을 증진
① 편의성 제고 : 모바일, 방송/광고
모바일 분야는 증강현실에 필요한 하드웨어와 소프트웨어, 무선 통신기능 등 관련 인프라가 구축되어 있어 최근 증강현실의 접목이 활발한 분야. 이동 중에 ‘눈에 보이는’ 대상에 대한 정보를 현장에서 실시간으로 원하는 소비자들의 요구가 점점 더 확대되는 추세. 스마트폰은 카메라, GPS, 통신기능은 물론 고성능 정보처리 칩을 내장하고 있어 ‘가상 + 현실’의 최적 환경을 제공
내장 카메라에 비친 현실정보에 다양한 부가정보가 결합되는 형태의 모바일증강현실 애플리케이션이 2008년 10월 출시된 Mobilizy社의 ‘Wikitude’를 시작으로 ‘Layar’, ‘Sekai Camera’등 다수 등장. iPhone에 ‘Sekai Camera’ 애플리케이션을 다운로드해 기동시키면 iPhone의 카메라를 통해 보이는 건물, 음식점 등에 ‘에어태그’라 불리는 문자정보(이름, 평판 등)와 사진 등이 나타남. 국내에서도 사용자 주변에서 가까운 커피 전문점을 알려주는 제이텀社의 ‘아이니드커피(iNeedCoffee)’ 등이 출시
실제 보이는 영상에 텍스트나 영상 등의 관련 정보를 삽입할 때 관련정보와의 매치의 정확도를 높이는 기술을 개발 중. 현재는 미리 인쇄물, 빌딩 등에 바코드 등을 붙여두고 카메라로 판독해 대응하는 표시(Marker) 방식을 주로 이용. 최근에는 표시 없이 눈에 보이는 영상을 직접 판별하고, 그것을 토대로 관련 정보를 취득해 영상에 부가하는 ‘Markerless’ 기술 개발이 진행 중. 영국 옥스퍼드대의 Georg Klein 등은 영상에서 카메라와의 거리를 산출해 3차원 좌표를 구성하는 공간 인식 기술 ‘PTAM(ParallelTracking And Mapping)’을 개발
방송과 광고에서는 현재 증강현실이 이용되고 있으며, 시청자나 소비자가 원하는 정보를 이전보다 쉽게 취득할 수 있어 상업적 확대가 기대되는 분야. 스포츠 중계, 일기예보 등에서 증강현실 기술을 빠르게 도입하는 중. 2010년 캐나다 동계올림픽 스피드 스케이팅 방송에서는 선수에 대한 정보가 화면에서 실시간으로 제공되어 시청자의 편의 증진, 질주하는 선수들이 나오는 장면에 1위 선수의 기록이 중첩되어 보임으로써 시청자의 긴장과 몰입도를 배가
스포츠 중계에서 광고화면을 시청자가 보는 TV 영상에 삽입하는 기술도 상용화되어 중간광고가 허용되는 미국, 이스라엘 등에서는 이미 수익을 창출. 모바일 분야에서도 증강현실 기술을 적용한 새로운 광고방식이 등장할 것으로 예상. 제품 또는 카탈로그를 스마트폰이나 웹켐 앞에 가져가면 화면에 제품설명 외에 3차원 이미지나 동영상 광고이미지가 나오는 방식
② 체험·공감 확대 : 게임, 교육
게임 분야는 온라인 또는 컴퓨터 내 가상공간만으로는 현실감이 부족하기 때문에 현실감 향상을 위해 증강현실이 가장 많이 응용되는 분야. 증강현실 기술을 적용해 카메라에 비친 현실공간을 게임 공간으로 활용. 2009년 6월 미국에서 열린 세계 최대 게임쇼 중 하나인 ‘E3’에서마이크로소프트, 소니 등의 체감형 게임은 최대의 話頭. 소니의 ‘EyePet’는 현실공간에서 애완동물을 기르는 듯한 현실감을 부여
교육 분야의 경우 실제환경에서 가상의 객체를 이용하여 관찰대상과 연계한 학습경험을 제공하는 데 효과가 크며, 응용프로그램들을 실험적으로 적용 중. 증강현실 e-learning 기술은 EU의 Time2Learn 등에서 제시하는 미래형 서비스. 2000년대 중반부터 연구실 단위에서 증강현실의 교육적 활용에 대한시도가 진행. MIT에서는 PDA를 이용하여 학습자들이 시뮬레이션게임을 즐기듯 학습할 수 있는 미래 증강현실 학습환경을 2003년부터 개발, 시험 중. 광주과기원에서는 현실의 화분에 물과 영양분을 주면 가상공간의 식물이 조건에 따라 다르게 자라는 교육용 시스템 ‘가든얼라이브’를 개발. 최근 독일의 Metaio社는 증강현실을 적용한 책자를 개발
③ 안전·효율성 제고 : 의료, 제조/조립
의료 분야에서는 증강현실 기술을 활용하여 효과적인 수술 및 의료교육을 위해 위한 연구가 진행 중. 미 노스캐롤라이나대 연구팀은 복강경 수술 등에 이용할 수 있는 증강현실 시스템을 시험 개발. MRI·CT·초음파 등의 센서를 통해 수집된 환자에 대한 3차원 이미지를 수술시 환자의 환부에 중첩하여 표시함으로써 데이터를 확인하면서 정교하게 수술하며 꼭 필요한 부위만을 절개 가능. 미 애리조나대 연구팀은 헤드마운트디스플레이를 쓴 의사에게 환자의 복부 위에 놓인 기기를 통해 내부의 3차원 이미지를 보여줌으로써 진단 및 수술의 정교함을 높이는 시스템을 개발 중
기계 조립이나 가공 공정을 실시간으로 보여줄 수 있는 제조/조립 분야에서는 작업자의 실수 방지 및 효율 제고를 목적으로 활발한 연구가 진행 중. 미국 보잉社는 항공기 제작 과정에 증강현실 기술을 시험적으로 이용. 항공기의 전선 조립 시 수많은 선의 쓰임새와 연결 위치를 미리 입력한 정보가 헤드셋 모니터에 표시되어 초보자도 작업이 가능할 정도. 미 해병대에서는 장비의 유지 및 보수를 위해 증강현실을 이용
3. 시사점
증강현실 산업 육성을 위한 제반 환경을 조성할 필요
세계 수준에 비해 늦은 감이 있는 국내 증강현실 관련 산업을 발전시킬 수 있는 기반을 조성하기 위해 다각도의 정책적인 노력이 필요. 증강현실의 산업화 기반 확보를 위해서 현실 기반의 물체나 지역 등에 대한 체계적인 데이터베이스 구축부터 시작. 정밀한 GPS 데이터나 정부 및 공공기관 내 데이터들을 단계적으로 개방함으로써 기업들이 다양한 시도를 할 수 있는 여건을 제공
사용자 참가형 증강현실의 보급으로 인해 우려되는 비방 방지와 프라이버시 보호 문제도 큰 과제. 악의가 있는 정보를 상점 또는 개인적 장소에 붙이거나, 화면의 풍경이 무의미한 에어태그로 범람할 수 있음. 사용자가 보고 싶은 정보만을 선별·표시할 수 있는 필터 기능, 정보의 유용성을 자동 판별하는 시스템 등 유해한 정보를 차단할 수 있는 방법이 필요. 서비스를 제공하는 시스템 운영자가 유해한 정보를 제한하는 등 사전대책을 마련하는 것도 하나의 방법
증강현실을 활용한 기업의 경쟁력 및 수익성을 제고
기업은 증강현실 기술을 활용해 서비스 및 제품 경쟁력을 제고. 증강현실 기술을 이용해 관련 기능을 추가하고, 제품의 AS, 이용자사용 편의성 제고 등을 추진. BMW에서는 수리공들이 차량의 팬 등 부품을 교체 시 증강현실을 볼 수 있는 특수 제작된 안경을 쓰면 3D 이미지가 부품의 위치나 작업순서를 현재 영상 위에서 시뮬레이션 해주는 프로그램을 도입
사용자 관점에서 증강현실 기술 및 서비스 진화를 전망하고, 다양한 수익 모델을 발굴할 필요. 기존 텍스트 검색 환경에서 제공하던 서비스를 직관적 정보검색 환경에 맞게 바꾼 응용프로그램 및 킬러 서비스 발굴이 중요. 미디어, 광고, 모바일 콘텐츠 서비스 등 증강현실 기술 확산으로 고객과의 접점이 새롭게 창출되는 분야는 직관적 환경에 맞는 콘텐츠와 수익 모델 발굴에 적극적으로 대응. 제조, 의료 등의 분야는 증강현실 기술을 활용하여 기업 내부의 생산성 및 효율성을 높이고, 안전성 증대 등에 활용
증강현실의 강점인 ‘직관적이고 빠른 이해’와 기기 및 제품들의 사용편의성을 적극 연계할 필요. 기기의 복잡한 조작법을 증강현실을 이용해 이해시킴으로써 사용자의 제품 구매를 꺼리게 만드는 요소를 해결하여 판매 증대로 연결 [정동영 수석연구원]
*위 자료는 삼성경제연구소가 발표한 보고서의 주요 내용 중 일부 입니다. 언론보도 참고자료로만 사용할 수 있습니다.
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