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그럼에도 불구하고 50~100만원대의 기 기/콘텐츠 구입은 여전히 대중에게 부 담스러운 가격으로 남아 있다. 더 문제 인 것은 HMD의 무게가 400g 정도로 아 직 가볍지 않고, 그 크기나 육중함이 보 통 안경의 4~5배 정도되며, 파워코드 및 디스플레이 케이블을 연결해서 써야한 다는 점에서 대중화의 장벽을 넘기에는 기존의 가상현실 기술이 안고 있었던 불 편함이 여전하다는 점이다. 특히 기존의 PC/모바일과의 연동 및 통합 플랫폼, VR 콘텐츠 인터렉션 양식 등 일반 사용성에 대한 문제가 여전히 앞으로 극복되어야 하는 과제가 남아있는 것도 사실이다.
한편, 가상현실의 쓰임새는 이미 여러 분야에서 검증되어 왔다. 각종 정신질환 (예, 공포증, 중독증, 정신분열증) 치료, 각종 교육이나 훈련, 원격 현실기반 회의 나 가상 여행, 몰입형 게임 등이 성공적 인 적용 사례들이다. 다시 말해, 꼭 오감을 모두 동원하지 않더라 도 해당 적용 분야에서 중요한 콘텐츠 요소에 집중하여 그 현실 감을 최대한 높이고, 많은 상호작용을 통하여 사용자가 실재감 을 느낄 수 있게 할 수 있게 한다면 목표하는 효과를 이룰 수 있 는 것이다. 비슷한 예로서 가상현실 기술의 대중화를 더욱 가속화 할 수 있는 기술로 360도 몰입형 비디오를 꼽을 수 있다. 이는 기존 한편, 센싱의 경우, 데스크탑에서의 마우스와 같이 기본적으로
공간이 3차원인 가상환경에서는 x, y, z 축으로의 선형 운동, 그리고 회전을 추적 할 수 있는 “트래커”가 가장 중요한 센서이다.
최근 자이로에 기반한 회전 트래커는 그 가격가 낮아지고 정확도 가 매우 좋아서 HMD나 스마트폰에 내장 되고 있다. Microsoft Kinect 등과 같은 깊이 센서, Leap / Google Soli 등과 같은 정 교한 손가락 센싱, 그리고 그간 눈부시게 발전한 컴퓨터 비전 기 술(얼굴 인식, 실시간 모션 캡쳐) 및 인공지능 인식 알고리즘(표 정, 제스쳐 인식 등)에 의해서 사용자의 움직임을 추적하고 해 석하는데 활용되고 있다. 이제는 그 가격이나 정확도 역시 고급의 가상현실 콘텐츠 구축이 충분히 가능할 만큼 성숙해졌다고 볼 수 있다.
요약하자면, 가상현실 구성에 필요한 가장 최소한의 기술과 경제성 은 충분히 확보되었다고 생각된다. 이에 덧붙여, 가상현실 콘텐츠 제작 기술, 소프트웨어, 인간공학적 사용성 연구에서도 많은 진전 과 관련 도구들의 가격 현실화가 이루어졌다. 이제는 모바일 기기 이후 체험감이 극대화된 새로운 미디어를 갈구하게 된 대중들의 시대적인 요구까지 수용하는 가상현실의 대중화가 실제로 임박한 듯 하다.
가상현실 기술의 산업적 파급력과 시사점
가상현실 기술의 산업적 파급력과 시사점
미래연구 포커스 “VR in Real Life”
글 김정현(고려대학교 정보통신대학 컴퓨터학과 교수)
❶ “오감” 콘텐츠
즉 온몸을 다양한 채널(시각, 청각, 촉각, 역감, 후각 등)로 자극하고 내용 을 표현 하는 시뮬레이션 콘텐츠. 콘텐츠는 가상 객체과 그들의 행위 및 오 감적 표현, 가상공간에서의 이벤트, 그리고 이들이 모두 총합 조직화된 가상 환경(Scene)으로 구현 된다.
❷ 디스플레이/출력기
오감 콘텐츠를 사용자 신체로 자극하는 각종 출력 기기를 의미한다(예:
HMD 같은 시각 디스플레이, 3차원 사운드 시스템, 촉각 장치, 로봇을 이용한 역감 제시기, 향 발생기, 몸 전체를 흔들어주는 모션 플랫폼 등).
❸ 센서/입력기/인식기
사용자의 입력을 가상세계에 실제에서와 비슷한 형태로 전달할 수 있게 하 는 각종 센서 및 인식 알고리즘(예: 3차원 추적기, 손/손가락/모션캡쳐, 얼굴표정 인식 등)을 의미한다.
〔그림 1〕 가상현실 시스템의 기본 구성: (1) 시뮬레이션 콘텐츠, (2) 센서 입력, (3) 오감 출력.
〔그림 2〕 HTC Vive에서 출시 된 VR 기기 세트(HMD 및 인터액션 기기, 약 1000 USD)
들어가며
최근 IT 분야에서는 ‘가상현실(Virtual Reality)’이 ‘빅 데이터’ 및
‘사물 인터넷’과 더불어 멀지 않은 미래에 우리의 생활을 많이 바 꾸어 놓을 수 있는 기술로 회자되고 있다. 관련 상품, 기술, 서비스 들이 속속 개발 되어 선을 보이면서 관련 시장 및 그 투자 가치에 대 한 관심이 뜨거워지고 있다. 가상현실은 말 그대로 (주로 IT 기술 을 활용하여) 사실과 비슷한 가짜를 만들어내는 기술이다. 좀 더 쉽 게 설명하자면, 명품 시뮬레이터 시스템 및 콘텐츠라고 할 수 있겠 다. 가상현실 시스템은 아래와 같은 시스템적 혹은 기술적 구성 요소를 가지고 있다. 기술적으로는 가상현실이 3D 게임기술과 비슷하지만, 중요한 차이는 각 장르가 지향하는 목적에서 기인한 다. 만약 1인칭 슈팅 콘텐츠를 만든다면, 게임과 달리 가상현실 에서는 실제와 비슷하게 그 속에서 ‘무서워서 움츠리게 되는’ 그 러한 콘텐츠를 만들어야하고 그에 필요한 자극정도, 특정 시뮬 레이션, 인터렉션, 디스플레이 기법들을 디자인하게 될 것이다.
따라서, 가상현실의 주요 목적은 사용자로 하여금 그가 콘텐츠
‘속’에서 ‘공간적 실재감(實在感, presence)’과 ‘경험감’을 느끼 게 하는 것이다.
현황분석
이러한 가상현실의 요소기술들은 지난 50년간 꾸준히 혁신·발전 되어 왔고, 일부 제한된 영역에서 상용화도 이루어져왔다. 그리고, 현재 모바일 기기 이후, 가상현실은 새로운 형태의 정보 미디어로 서 대중화가 현실화되는 과정이다. 그렇다면, 이러한 주요 기술 들이 어느 정도까지 발전하였고 대중화의 관점에서 그 가격대는 어느 정도로 낮추어졌는지 간략히 알아보자.
우선, 현재 컴퓨터 그래픽스 기술을 살펴보면, 사실적 시각자극 생성기술은 실제인지 인공적 객체인지 모를 정도의 수준으로 영상 생성이 실시간으로 이루어질 수 있으며 대중들이 사용하 는 PC나 모바일 기기에서도 충분히 구현이 가능하다. 최근 가상 현실의 붐을 일으킨 기술(혹은 상품)인 ‘오큘러스 리프트(Oculus Rift)’ 몰입형 디스플레이(Head Mounted Display–HMD)의 경우, 그 전 세대의 HMD와 비교하였을때 매우 높은 시각적 해상도 나, 안정적 자세 센싱은 물론 파격적으로 낮은 가격에 구입이 가능 하다(500불 이하). 모바일기기를 끼워 사용하는 구글 카드보드 (Google Cardboard)는 3만원 이하까지 내려가 저렴하게 몰입형 가상현실 콘텐츠를 사용할 수 있다.
청각 자극의 경우, 3차원 공간 사운드 기술은 그 활용도가 실제로 아주 높은 것은 아니지만 그 기술 자체는 성숙 되어 있고 당장 대중화가 가능해졌다. 햅틱(역감제시) 및 촉각기술은 실제적인 인 터렉션을 제공하는데 아주 중요한 역할을 할 수 있지만, 자극 전 달 기기(예: 로봇 매커니즘, 모션 플랫폼 등)를 쉽게 설치하고 사 용하는 것이 아직 불편하고, 그 가격 또한 비싼 편이다. 그러나 저 렴한 소형 진동기를 이용하여 이를 시청감각과 융합 역감, 촉감을 유도하는 기술이 개발되고 있다. 다만, 후각 자극의 경우 어느 냄 새나 합성 할 수 있게 하는 시각의 삼원소에 해당 하는 구성 요소 가 없기 때문에, 다양한 냄새를 발생시키기 어렵고, 한 번 공중에 뿌려진 향의 여운이 없어지려면 시간이 걸려 그의 적용에 아직 어 려움이 많다. 마지막으로 미각은 혀에 약한 전기자극을 통한 자 극 제시기가 연구 되고 있지만, 그 실용화는 아직 먼 것 같다.
Computer
Virtual Scene and Simulation
model
Haptic/Tactile
Graphic
Sound
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방법, 홀로그램을 이용한 방법, 영상 시야각을 동적으로 운용하는 방법 등을 예로 들 수 있으며, 우리나라도 지속적인 기술개발과 투자를 통하여 이러한 기술을 먼저 확보 하는 것이 매우 중요하다 고 할 수 있을 것이다.
앞으로 가상현실은 그 자체로서도 계속 발전 할 것이지만, 증강 현실, 인공지능, 빅 데이터, IoT 등의 개념들과 모두 융합 되면서 앞으로 나아갈 것이기에 관련 소프트웨어 기술이 함께 발전해야 하는 숙제도 안고 있다.
우리나라는 전통적인 게임 콘텐츠 강국이라는 점에서 경쟁력을 갖고 있다. 특히, 3D게임은 그 성격상 가상현실 콘텐츠와 비슷 한 기술적 기반을 가지고 있다. 기존의 게임 기술에 가상현실 요소를 부가하여 새로운 가치를 창출하고 이를 다양한 타 분야에 접목하는 것이 중국 등 후발 주자들에 의해 치열 해지고 있는 기존의 게임시장에서 벗어나 새로운 블루오션을 만들 수 있는 기회 일 수 있다. 다만, 게임성만을 넘어 경험감을 살려 사용성이 극대화된 가상현실 콘텐츠를 기획·제작하기 위해서는 사용자의 욕구를 이해하고, 기술적 해결을 접목할 수 있는 전문인력의 양 성이 시급하다.
글을 마치며
앞으로 가속화 될 가상현실의 기술혁신, 안정화 및 대중화가 가져 오게될 가장 매력적인 미래의 그림은 지금까지의 온라인 공간(천 리안, 카카오톡, 네트워크 PC게임)을 넘어 내가 육체적으로 들어갈 수 있는 “3D 실감 공간”의 구현일 것이다. 예를 들어보자. 필자는 음악가처럼 직접 악기를 다루지도, 즐기지도 못한다. 하지만 음악 홀과 같은 가상공간에서 연주할 수 있는 실감형 콘텐츠를 개발한다 면, 컴퓨터 음악기술을 빌려 가상 카네기홀에서 피아니스트로 빙의 하여 연주하는 것도 가능해진다. 이러한 가상공간은 방이 3개인 필 자의 집에 있는 ‘제4의 방’으로서, 혹은 그 이상으로 방이 되어, 자 연스러운 생활 문화 공간으로 자리잡을 것이다. 이와 같이 생활 속 으로 들어온 가상현실은 앞으로 우리 인간이 살아가는 모습을 인터 넷 이후 또 한 차례 획기적으로 바꿀 것으로 기대된다.
가상현실 기술의 산업적 파급력과 시사점 미래연구 포커스 I “VR in Real Life”
의 시각적 경험을 몰입화(compelling)한 형태의 가상현실이라고 할 수 있고 이것만으로도 생생한 경험감 제시가 가능하다. 여러 회사에서 이미 360도 비디오를 획득·저장 할수 있는 카메라 상품 을 내놓고 있으며, 관련 콘텐츠도 Youtube, Facebook 등을 통해 대중들에 의해 공유 되고 있다. 나아가 이들을 토대로 더욱 발전한 HMD 등으로 감상할 수 있는 Eco시스템이 곧 구축 될 것으로 전 망된다. 이러한 움직임은 가상현실 관련 시장을 더 공고하게 만들 고 단순 360도 비디오에 3D 사운드, 입체/햅틱적 상호작용이 더해져 점진적으로 진화하는 등 기타 기술의 발전을 가속화 할 것이다.
산업적 파급력
가상현실 기술은 그 응용 분야가 매우 넓을 뿐만 아니라, 텔레비 전, 게임기, 모바일기기와 같이 널리 대중화된 도구에의 확장 가 능한 산업적 파급력을 갖고 있다. 가상현실의 응용에 있어서는 이 미 언급한 대로 체험감에 기반을 둔 미디어 콘텐츠에서 시작하여 교육, 의료, 시뮬레이션, 훈련, 정보 가시화에 활용 가능하며, 게 임, 방송, 관광 등 엔터테인먼트 분야와 제조, 영업, 광고 등 각종 산업적 기반 기술에까지 이루 열거할 수 없을 정도로 적용될 수 있다. 특히, 콘텐츠뿐만 아니라, 몰입형 디스플레이, 광학, 센싱, 인공 지능 및 소프트웨어 산업, 햅틱/촉각 기기 등 각종 요소 기술,
하드웨어 및 기반 소프트웨어 산업에서도 거대한 시장이 구축될 수 있다. 예를 들면, 수년 전 필자는 충남 어느 공군기지에 설치되 어 있는 F-16 전투기 가상훈련 시스템의 시연을 본 적이 있다. 놀 라웠던 것은 F-16 전투기 자체 보다 시뮬레이터의 가격이 더 비쌌 다는 데 있었다. 이처럼 기존의 시뮬레이터 시장만 생각 하더라도 가상현실이 곁들여져 그 가치가 높아지고 이 기술과 콘텐츠가 좀 더 대중화가 되었을 때, 일부 컨설팅 회사에서 예견하는 것 보다 훨 씬 커다란 규모의 시장이 열릴 것이 기대된다.
이러한 오프라인 시장에 대한 기대감도 크지만, 온라인에서도 실제감 있는 가상세계가 구축 되었을 때 새로운 기회가 기다리고 있다. 몇몇 독자들은 수 년전 유행하였던 ‘세컨라이프(Second Life)’라는 온라인 가상세계를 기억할 수 있을 것이다. 세컨라이 프에서는 기존의 게임과 달리 어떤 미션이 존재 하지 않았음에도 불구하고, 한때 적어도 수십만 명의 사용자들이 그 안에서 다양한 사회 활동 및 경제 활동을 하였고 심지어 가상화폐까지 만들어지 기도 하였다.
미래전망과 한국적 시사점
가상현실 분야의 산업적 측면에서 볼 때, 우리나라는 이미 전반적 으로 다양한 영역에서 매우 유리한 위치에 있으며 여러 핵심 요 소기술에 있어 세계적인 기술적 우위를 가지고 있다. 예를 들면 오감 출력 및 입력 장치 중 시각 영역에서 가장 핵심이 되는 LCD 등 디스플레이 기술과 햅틱 기술의 기반이 되는 기계 및 로봇 제 어 기술, 인터렉션을 위한 센서 및 각종 소자 기술, 그리고 상품 화를 위한 패키징 및 소형/집적화 기술과 산업을 보유 하고 있고 높은 경쟁력을 자랑한다. 따라서 우선 이런 기존 관련 산업을 기 반으로 하여 가상현실 분야에 특화 된 더욱 정교하고 경제적인 기 술을 개발해 나갈 필요가 있다. 구체적으로는 HMD를 위한 고해 상도의 초소형 LCD 기술, AR Glass를 위한 초소형 프로젝터 및 광학 기술, 3차원 공간 속에서의 정확한 6자유도 센서, 소형 햅틱 장치 등이 대표적이다.
이미 언급한 대로 가까운 미래에 가상현실이 대중화되기 위하여 아직은 넘어야 할 중요한 기술적 도전이 남아 있다. 예를 들면 멀미감 해소, 관련 기기의 저렴화, 소형화 및 사용성 확보, 그리고 가상현실의 특성에 맞는 콘텐츠 개발 등이다. 특히 멀미감의 해소 나 최소화 문제에 있어서 현재 미국, 일본 등 선진국에서는 많은 기술적 투자가 이루어지고 있다. HMD 속에 눈동자 추적 센서를 장착 하여 멀미감을 줄이는 방법, 망막에 직접 영상을 투사하는
* 본 글은 2015년 12월 고대 신문에 저자가 기고한 “Virtual Reality의 현주소 및 미래” 기사에서 일부 발췌하였음을 밝힌다.
〔그림 3〕 2025년 까지 가상/증강현실 응용 분야 및 예상 시장 규모 (Goldman Sachs Global Investment Research Report)
Military, $1.4bn
Videogames,
$11.6bn
Video entertainment,
$3.2bn Healthcare,
$5.1bn
Education,
$0.7bn Engineering,
$4.7bn
Real estate,
$2.6bn
Live events,
$4.1bn
Retail, $1.6bn
