증강 현실(Augmented Reality) / 가상 현실(Virtual Reality)

증강 현실(Augmented Reality), 가상현실(Virtual Reality) 

전 세계가 신종 코로나 때문에 컨택트에서 언택트 사회로 변화하고 있습니다. 4차 산업에 속하는 언택트 핵심 중심 기술 중 가상현실(AR), 증강 현실(VR)에 대해 알아보려 합니다. 

정의 

가상현실 (VR_Virtual Reality) 은  디지털로 구현한 가상의 세계에서 실제 현실과 같은 경험을 할 수 있도록 만들어 주는 공간과 기술을 의미합니다. 사용자를 완전히 둘러싸고 현실 세계 환경을 완전히 대체하는 컴퓨터에 의한 비주얼 세상입니다. " 매트릭스" 영화와 같은 가상 세계를 생각하면 될 듯합니다. VR 전용 하드웨어를 장착이 필요하여 헤드마운트를 통한 시각, 청각으로 실제와 같은 체험을 할 수 있습니다. 가상현실은 현실에서 존재하지 않는 환경에 대한 정보를 디스플레이 및 렌더링 장비를 통하여 볼 수 있도록 하며 사용자는 현실감각을 느낄 수는 있지만 현실과 다른 공간으로 인식합니다. 어떤 특정한 환경을 컴퓨터 시스템에 의해 실제와 똑같이 체험하고 실제와 비슷하지만 실제가 아닌 인공적인 현실을 의미합니다. 

증강 현실 (AR_Augmented Reality) 은 우리가 눈으로 보는 현실에 가상의 정보나 이미지를 합쳐서 보여주는 기술을 의미합니다. “포켓몬 고” 게임과 같은 가상 세계를 생각하면 될 듯합니다. 스마트폰 등의 카메라를 통하여 현실세계에 가상을 입혀서 겹쳐서 마치 원래의 환경에 존재하는 것처럼 보여주는 기술이라 할 수 있습니다. 증강 현실은 현재 보고 있는 실제 환경에 가상 정보를 추가해 주는 형태로서 변형 된 형태라고 할 수 있습니다. 
※ 혼합 현실 (MR_Mixed Reality) 은 현실 환경과 가상 환경을 혼합한 것을 말합니다.

역사 

프랑스 극작가의 극장을 묘사하는 단어로 “버츄얼 리얼리티”라는 단어를 처음 사용했다고 합니다. 이후 1980년대 미국의 컴퓨터 과학자 재런 로이어 라는 분에 의해 오늘날의 가상현실 개념을 포함한 단어로 쓰이게 되었습니다. 1968년 미국의 한 대학에서 헤드 마운트 디스플레이 (HMD_Head Mount Display) 장치를 최초로 고안한 것으로 알려져 있습니다. 최초의 이 가상현실 시스템은 너무 무거워서 모자처럼 쓰긴 하지만 천장에 매달아서 사용자가 쓰는 형태였다고 합니다.

시장 및 4차 산업

VR/AR 시장은 하드웨어, 광고, 전자 상거래, 기업소프트웨어 서비스, 엔터테인먼트, 앱, 비디오 부문 등으로 분류되고 있습니다. 일시적인 현상으로 코로나로 인하여 헤드마운트 디스플레이(HMD) 하드웨어는 가정 내 소비로 인하여 수요가 높아졌고 비디오 또한 극장 폐쇄 등으로 360도 VR 영상, VR비디오, 비디오 게임, 애니메이션 등 에도 수요가 많아졌습니다. 장기적인 부분은 5G의 통신 기술의 발달과 함께 조금 더 진화된 기술 등을 지켜봐야 할 듯합니다. VR 기기로 가상현실에서 일하고 쇼핑하고 공연 보고 친구도 사귈 수 있는 시대가 열릴 수도 있다는 것입니다. 

개발 업체 

마이크로소프트 : 서로 다른 장소에서 홀로렌즈를 착용하고 동일한 장소에 있는 것처럼 사용자끼리 만나서 회의도 하고 게임을 할 수 있는 "메시(Mesh)"라는 플랫폼을 공개했습니다. 영화 " 킹스맨 " 의 회의 석상과 같은 혼합 현실(가상/증강 혼합 현실)을 구현하는 것입니다. 실제로 2015년 홀 로렌즈 2라는 AR 기기가 시판되고 있으며 현존 AR 기기 중 가장 완성도 높다는 평가도 있습니다. 건축현장, 산업현장, 의료 현장에서도 쓰일 예정이라고 합니다. 

홀로렌즈2 구현 이미지

애플 : 2018년 모바일 AR 앱제작 플랫폼 ARKit2를 출시하고 아이폰 카메라를 활용하여 현실 물체의 길이 너비 측정이 가능한 Measure 앱을 출시하기도 했으며 AR 글라스 업체 "아코니아 홀 로그 래픽스"를 인수하기도 했습니다. 그래서인지 2022년 초 VR/AR 헤드셋을 출시하고 2025년에 AR 글라스를 출시할 예정이라는 외신의 추측 보도는 있습니다만 정식 발표된 것은 아닙니다. AR 글라스는 구글에서 이미 실패한 경험이 있는데 애플에서는 어떤 형태와 기능을 가진 기기가 출시가 될지 궁금합니다..

페이스북 : 자회사 오큘러스가 20년 10월 출시한 VR 헤드셋 퀘스트2 는 전 세계 100만 대 판매를 이미 돌파했습니다. 퀘스트 1을 뛰어넘은 판매 기록이며 해상도를 높였고 무선 연결이 가능한 강점이 있는 기기입니다. 이러한 강력한 기기로 영화를 보거나 게임을 할 수 있도록 "오큘러스 고" , "오큘러스 비너스" 등을 발표하여 온디멘드 시장 영역도 확대 투자를 계속해오고 있습니다. 게임 콘텐츠로도 "플레이기가"라는 게임업체를 인수하여 오큘러스에 이미 VR 게임 200여 종이 플레이 가능하도록 하여 충성 고객을 유치하고 있습니다. 현재까진 SNS 만 강자인 줄 알았던 페이스북이 VR 분야에서는 최강자인 듯합니다... 가상 세계 커뮤니티 " 호라이즌 "을 구축하고 소셜 플랫폼처럼 접속한 전 세계 유저들을 만날 수 있는 플랫폼입니다. 그야말로 영화 " 레디 플레이어 원"의 세상이 다가오는 느낌입니다..

오큘러스 퀘스트 2

삼성전자 : 페이스북 자회사 오큘러스VR 사와 협력하여 VR 헤드셋 HMD 방식의 "기어 VR"을 출시한 바 있으나 사업성 등으로 서비스 축소 후 최근 AR 글래스 를 준비하여 AR 쪽으로 눈을 돌리고 있는 상황 같습니다. 

구글 : 2012년 AR 기능의 구글 글라스를 출시한 바 있어 센세이션을 불렀으나 결국은 사업 실패로 끝났습니다. 2019년 VR 플랫폼 데이드림 HMD 판매는 중단하고 산업용 AR 글라스를 다시 출시했습니다. 
매직 리프 : 2011년 설립한 AR 증강 현실 전문으로 헬스케어, 제조, 엔지니어링, 교육 에 사용될 수 있는 보급형 AR 헤드셋을 목표로 하고 있는 스타트업 기업입니다. 현재는 비싼 HMD 가격때문에 대중화에 실패를 경험하고 있습니다. 

이 외에 통신사 (SKT, KT, LGU+) 들도 5G에 발맞춰 AR을 이용한 여러 가지 콘텐츠를 서비스 중입니다. 

BMW : 독일 완성차 업체 BMW 그룹과 프라운호퍼 컴퓨터 그래픽 연구소의 공동 개발로 양산차 조립 전 훈련과정과 실제 조립 현장에 VR/AR 기술을 활용을 시작했습니다. 엔진 조립을 위한 훈련코스이며 VR 고글을 쓰고 엔진 조립을 연습하게 됩니다. 엔진 부품의 전체 조립 과정과 조립에 필요한 정보의 영상과 함께 음성을 통해 훈련 속도를 조절하면서 교육을 받게 됩니다. 실제 생산에서는 AR 기술을 적용하여 검사과정을 거치게 되어 불량품 유무를 판별할 수 있게 하여 인력을 줄이고 효율을 높이는 효과를 노릴 듯합니다...

BMW VR/AR 기술을 활용한 엔진 조립 이미지_BMW 발췌

전망

현재 VR/AR 시장은 콘텐츠, 플랫폼, 네트워크, 디바이스 모두 결합 되어있습니다. 게임, 방송, 커머셜, 국방, 의료, 교육, 부동산, 관광 의 산업에 컨텐츠를 제작하고 이것을 유통할 수 있는 전용 플랫폼을 제작하고 있습니다. 이 모든 것이 가능케 되는 것은 초고속 5G 통신 기술이 활성화 되면서 VR/AR 가 본격화 되었으나 VR 기술은 비싸고 무거운 헤드마운트 HMD 장비를 갖춰야 하고 장시간 착용이 어려우며 신체적인 거부반응 멀미 증상이 나타나기도 하는 것은 성장성을 가로막고 있습니다. 5G 환경에서 4K 화질을 구현하는 컨텐츠 개발도 쉽지 않고 부족하기 때문에 현재로선 사업성이 불투명해지는 이유인 듯합니다. 구글, 삼성 등이 VR 사업을 접는 수순으로 밟고 있습니다...

대신 기업들은 AR 기술에 눈을 돌리고 있으며 투자를 더 많이 하는 듯 합니다. 사업현장이나 근무 현장에 일반적으로 가볍고 저렴하고 배터리가 오래가는 편하게 활용하기 위한 AR 글라스 형태가 먼저 개발되어가는 추세 같습니다. 앞으로 AR 글라스 부문의 혁신 기술 회사, BMW처럼 산업용 AR/VR 기술을 적극 활용한 회사를 주목해 봐야 할 듯합니다. 

언젠가 스티븐 스필버그 감독의 영화 "레디 플레이어 원 " 과 같이 VR 헤드셋을 끼고 VR 슈트를 입으면 가상현실 속으로 들어가는 꿈같은 시대가 올지도 모르겠네요..

레디플레이어원 영화 포스터