[IT issue] 가상현실의 확장 개념들

가상현실(Virtual Reality, VR)

- 정의

• 꿈과 현실의 경계가 흐려지듯 가상과 현실의 공간을 분간할 수 없도록 만드는 기술
• 사람의 시야에 오로지 가상의 세상 즉, 컴퓨터 그래픽 화면을 보여주는 것

- 구현방법: 가상현실의 몰입감을 높이기 위해 인간의 감각을 속이는 방식으로 구현

- 장점이자 단점: 몰입을 위해 현실과 단절 됨

 

증강현실(Augmented Reality, AR)

- 정의

• 현실세계 위에 가상정보를 입혀주는 기술
• 눈으로 보는 실제 세상의 광경에 부가 정보를 얹어서 보여주는 기술

- 핵심요소: 정교하게 현실을 인식하고 어색하지 않게 가상 이미지를 녹여내는 게 관건

- 단점: 체험할 수 있는 화면 크기가 한정되어 상대적으로 몰입감이 떨어짐

- 활용사례

• 소총용 반사 조준경(reflector sight) - 가늠자와 가늠쇠를 이용해서 목표를 조준하던 방식을 넘어, 저 멀리 떨어진 목표물 부근에 광학적인 조준점을 띄워주는 기술
• 마이크로소프트의 홀로렌즈 - 자동차 외관 설계 디자인 작업이 손 쉬워짐

 

혼합현실(Miced Reality, MR)

- 정의

• 현실세계와 가상세계를 융합하는 기술
• 현실과 가상의 CG가 구별되지 않는 세계

- 활용사례

• F-35 전투기 - 상하/좌우/전후 여섯 방향을 보는 고정형 카메라가 있고 이를 이용하여 조종사가 고개를 돌리는 방향에 맞추어 모든 시야를 끊김 없이 제공
• 자동차 -  주차에 특히 편리한 어라운드 뷰 기능

 

홀로그램(Hologram : HR)

- 정의

• 홀로그래피(Holography): 빛의 간섭을 이용해 생성된 3D 입체 영상 기술
• 홀로그램(Hologram)
  • 홀로그래피로 인해 만들어지는 콘텐츠
  • 빛의 간섭성을 이용하여 공간에 직접 영상을 맺히게 하는 기술
• 플로팅 홀로그램
  • 단점: 완벽한 3D 이미지는 아니므로 모든 방향에서 해당 영상을 관찰할 수는 없음
  • 장점: 홀로그래피 방식에 비해 구현이 비교적 쉽고 간단하여 범용성이 높다
• 홀로포테이션(Holoportation)
  • 실시간 입체 영상 전송 기술
  • ‘홀로그램(Hologram)’과 ‘텔레포테이션(Teleportation)’을 합성한 용어
  • 홀로렌즈를 착용하면 원거리에 있는 상대방과 실제로 만나 대화를 나누는 것처럼 의사소통을 할 수 있는 기술
  • 장점: 지연이 없는 실시간 통신이 가능

- 장점

• 기존의 안경식 3차원 입체 영상과 달리, 바라보는 물체의 공간 위치와 두 눈 초점의 불일치로 인한 피로감이나 어지러움이 없음
• 시간 버퍼링 없이 실물 크기의 사람 혹은 사물을 3D 형태로 만들어 표현

- 단점

• 전체 크기의 홀로그램이 오늘날의 네트워크에서 일반적으로 전송할 수 있는 것보다 더 많은 데이터가 필요
• 높은 가격대로 기업 외에는 사용하기 힘듦

- 시장 상황

• 디지털 홀로그램 영상 관련 특허출원이 지속적로 증가하는 추세
• 2018년 이후 연평균 29.7%의 급격한 성장률을 바탕으로 2024년에는 40억 달러 규모까지 성장할 것으로 전망.
  의료, 가전, 게임, 문화, 서비스 등 사회 전반의 디스플레이 분야를 홀로그램으로 대체할 가능성을 반영한결과로 풀이

- 활용사례

• 한국전자통신연구원(ETRI)가 등록한 ‘풀컬러 홀로그래픽 이미지 생성 방법 및 장치’ 특허
  : 완전한 360도 컬러 홀로그램 영상을 허공에 구현하여 상호작용이 가능
• 홀로그램 콘서트: 예술의전당 - 소프라노 조수미,  빌보드 뮤직 어워드 -  고인인 마이클 잭슨 재현
• 한국콘텐츠진흥원: ‘K-POP 융복합 홀로그램 공연장’을 해외 유명 관광지(싱가포르)에 개관
• 포틀, '포틀 M(PORTL M)' 출시
  : 잠재적으로 미국 내 일반 사용자의 집에서 화상 통화를 제공할 수 있게 될 것으로 전망
  : 줌(Zoom)이나 페이스타임(FaceTime)보다 나은 대안이 될 수 있을 것
• 미항공우주국(NASA)
  : 마이크로소프트(MS)의 증강현실(AR) 헤드셋 홀로렌즈와 3D 입체영상(홀로그램) 등의 기술을 이용해 지구에 있는 의사를 국제우주정거장(ISS)에 입체 영상으로 비추는 데 성공
  : 우주 비행사 대상 원격 진료 외 ISS 건설 프로젝트 및 미래 우주 탐사에도 도움이 될 수 있을 전망
  : 해결 해야 할 문제 - 화성 이동 중에 발생할 편도 최대 20분의 지연
  : 다음 단계로 "우주 비행사 영상을 지구에 비추는 양방향 통신 실현"과 "증강현실과 촉각 장치 등을 이용한 실시간 원격 상담"을 목표

 

확장현실(eXtended Reality, XR)

- 정의:  인간의 오감 자극을 통해 정보를 제공하여 실제와 유사한 체험을 가능하게 하는 실감기술은 VR, AR, MR, HR과 미래에 나타날 신기술을 포함하여 XR이라고 통칭

- 단점

1. 아직 고중량, 비싼 가격, 배터리 무게로 인한 가용성 제한, 어지럼증 등의 문제
2. XR 콘텐츠 제작비용도 높은 수준

- 활용사례 

• 제조: 디자인, 생산, 정비 지원에 활용
  • 도요타(Toyota) - 차량 디자인과 기체역학 영향을 파악하기 위한 전산유체역학(Computational Fluid Dynamic, CFD) 분석에 MR 기술을 활용
  • 벤츠(Benz) - 대리점의 정비사들이 필요한 차량 정비 정보 제공, 사내 원격 전문가와의 연결 등 원격지원을 위해 MR을 활용
• 의료 : 수술/치료 지원 및 의료 훈련에 활용
  • 어그메딕스 (Augmedics)의 엑스비전(Xvision) - AR 기반 척추 수술 지원 시스템으로 정확한 수술 위치 파악 및 시술에 도움을 받을 수 있음
  • 로봇 수술이나 시력회복 치료에 VR을 접목하는 시도
  • 의료 훈련 시뮬레이션을 위한 VR 활용 증가
• 교육 : 원격 교육 및 시뮬레이션 교육에 활용
  • 테일스핀 (Talespin)이 개발한 VR 기반 기업인력 교육 프로그램 - 피교육자가 가상 아바타와 대화를 통해 인사관리 등 특정 상황 업무 훈련을 수행
  • 직원 교육 시간을 줄여 비용을 절감 가능
  • 훈련 참여자 규모가 늘어날수록 다른 학습 방법에 비해 비용 효율적
• 유통 : 제품 체험 정보 제공에 활용
  • 아마존의 룸 데코레이터 - 한 방 안에 여러 개의 가구나 장식품 배치를 시뮬레이션 할 수 있음
  • 볼레(Bolle) - 자사 선글라스 렌즈 종류에 따른 시야의 변화를 미리 보여주는 서비스 제공
  • OTR VR - 부동산 가상투어 서비스 제공
• 문화 : 비대면 공연, 전시, 영화, 소셜 활동에 활용
  • 에스케이프 VR(Ascape VR) - 유명 관광지나 기념물을 VR로 둘러볼 수 있는 서비스
  • 인터액티브(Interactive) VR 영화 - 선택 유형에 따라 캐릭터들의 성격이 달라지고 새로운 영화 스토리가 만들어지는 영화(언더테이커의 저주받은 저택, 당신과 자연의 대결, 블랙 미러: 밴더스내치 등)
• 국방 : 가상 훈련 및 실시간 전장 정보 제공
  • 비행 조종사들의 공중전 시뮬레이션
  • 통합 비주얼 증강 시스템(Integrated Visual Augmentation System, IVAS) 미군 개발 준비 - 병사들에게 지도, 아군 위치 등 실시간 전장 정보를 전달할 수 있는 전투용 MR HMD 기술 적용됨

- 시사점

• 흥미로운 사례의 단계를 지나 실제적인 산업 혁신의 차원으로 진화
• 현장 인력의 업무능력 증강을 위한 도구로써 도입이 확대 전망
• XR과 AI의 융합 전망. 가상의 객체, 아바타 등과 지능적인 상호작용을 통해 몰입감을 높이고 보다 현실에 가까운 다양한 체험이 가능해질 것으로 기대

 

메타버스(Metaverse)

- 정의

• 메타‘meta’ + 우주 ‘universe’
• 현실에 존재하는, 혹은 허구의 상황을 가상의 세계로 끌고 와 만든 초월적인 우주
• VR보다 세계관이 더 넓고 사용자와 피드백에 더 초점을 둔 가상현실 세계(독립된 가상세계)
• 현실의 요소가 융합된 가상의 공간에서, 상호작용이 가능하여 사회, 경제, 문화 활동이 이루어져 새로운 가치를 창출해낼 수 있는 플랫폼

- 특징

• 메타버스를 구현하는 데에는 데이터 기술, 네트워크, 인공지능, 가상융합기술 등 매우 다양한 정보통신기술이 활용
• 기술의 발전에 따라 점점 더 몰입감이 강화되고, 현실의 경험이나 상호작용이 확장된 형태의 메타버스가 등장할 것으로 기대

- 비판(와이어드)

• 메타버스는 기존에 있는 인터넷과 게임, 화상회의 플랫폼 등과 구별되지 않는다
• NFT와 같은 새로운 투자개념에도 메타버스를 적용시키면서 단어를 제대로 정의하는 것이 더욱 불가능
• 기술기업들이 메타버스를 설명하는데 일관성이 부족할 수밖에 없는 이유
  : 아직 구축 중이고 그것이 의미하는 바를 정의하기에는 너무 새롭기 때문
  : 상품을 판매하는 데는 조심성없이 과대 광고를 하고 있다
• 많은 기술 기업들이 지금 현재를 뛰어넘는 전환을 하지 않는 한 
  사람들은 그저 이미 있었던 개념을 메타버스로 여기게 될 것이고 
  관련 기업들의 광고에 불과한 이야기들은 획기적인 변화나 지속적인 성장을 이끌어 내지 못할 것이라고 전망

- 정부의 메타버스 신사업 선도전략

• 메타버스의 시대에 발맞추어 우리나라도 메타버스의 선도 국가로 발돋움하기 위한 전략
• 전략 1. 메타버스 플랫폼 생태계를 활성화시키기 위해, 다양한 영역에서 새로운 메타버스 플랫폼을 발굴 및 지원
• 전략 2. 메타버스 인재 양성을 위하여 메타버스 아카데미 신설, 실무 전문 인력 양성하고, 실무 역량 강화교육 제공할 예정
• 전략 3. 메타버스 기업이 성장할 수 있는 환경 조성
• 전략 4. 새로운 기술에 국민들이 적응하고 신뢰할 수 있는 안전한 환경을 조성하여 메타버스의 상용화에 기여

- 메타버스의 진화의 3대 방향

1. 게임을 넘어서 경제로(Beyond Game, Toward Economy) 진화
   • 이미 다수의 메타버스 업무(Work) 플랫폼이 존재, 비대면 시대에 맞아 급성장
   • 인터넷 부동산 기업 직방 - 모두 메타버스 공간 ‘메타폴리스’에서 업무를 봄. 오프라인으로 출근X
   • 마이크로소프트(MS) - 2021년 3월 전 산업과 사회에서 공간의 제약 없이 협업할 수 있는 플랫폼 메시(Mesh) 발표
   • 2021년 6월, 페이스북에서 사명을 바꾼 메타(Meta)는 영구 재택근무 시행 발표
     : 메타버스에서 일할 공간, 호라이즌 워크룸스, 인피니트 오피스(Infinite Office) 개발, 앞으로 직원들은 이 메타버스 공간에서 일하게 될 것 
2. 디지털 휴먼의 성장(Growing Digital Human)
   • 브라질 최대 유통기업 ‘매거진 루이자(Magazine Luiza)’가 만든 가상 인간 ‘루 두 마갈루(Lu du Magalu)’
     : 세계 가상 인플루언서 1위
     : 인스타그램 팔로워 수 567만 명, 페이스북 친구 수 1,440만 명, 유튜브 구독자 수 230만 명으로 게시물당 수입이 원화 기준 약 1,200∼2,000만 원에 이름
   • 미국 스타트업 브루드(Brud)에서 만든 가상 인간 ‘릴 미켈라’
     : 세계 가상 인플루언서 2위
     : 인스타그램 팔로워 수는 310만 명, 틱톡은 280만 명
     : 샤넬, 루이비통 등 유명 명품 브랜드 모델로 활동
     : 실제 뮤지션과 협업하여 음악 앨범을 발매
     : 방탄소년단과 함께 ‘온라인상에서 가장 영향력 있는 25인’ 중 한 명으로 선정
   • 국내에서 주목받고 있는 디지털 휴먼 로지(ROZY)
     :  Z세대의 특성을 반영해 친환경에 관심이 많은 20대로 여성
     : 동양적인 얼굴 형태에 서구적인 체형으로 기획
     : 2021년 다섯 개 이상의 광고 계약을 맺었으며, 10억의 매출을 달성하며 광고계의 유망주로 부상
3. 메타버스와 NFT와의 결합이 가속화
   • 대체 불가능한 토큰(Non-Fungible Token)의 약어인 NFT
     : 메타버스의 다양한 사용자 창작 콘텐츠(User Generated Contents, UGC)에 희소성과 소유권을 부여
   • NFT를 활용해 자신의 디지털 창작물을 상품화하여, 
     이를 암호화폐 등 대가를 받고 판매하여 수익을 창출하고, 다른 창작 활동에 재투자
   • 4대 메이저 테니스 대회 중 하나인 호주오픈(AO, Australian Open)
     : 현실과 메타버스 플랫폼 디센트럴랜드(Decentral Land)에서 함께 개최

>> 추가 내용: https://hyunse0.tistory.com/67?category=987138

 

디지털 트윈(Digital Twin)

- 정의 : 현실의 공간을 가상 공간에 재현하여 시뮬레이션을 할 수 있는 기술

- 장점

• 센서, 이동통신 등 기술을 결합해 현실의 상태를 실시간으로 반영
• 현실에서 할 수 없는 실험들을 가상의 공간에서 시뮬레이션  가능

- 핵심요소: 실제 세계를 표현하는 모델링이 얼마나 정확한가

- 활용사례

• 항공우주 분야 - 시제 항공기나 우주선으로 여러 시뮬레이션을 돌려서 예상되는 거의 모든 상황을 테스트
• 고정밀지도(자율주행 인공지능을 위한 내비게이션) - 자율주행차가 다른 차, 사람, 건물과의 충돌을 피하는 데 필요한 모든 정보 보여줌으로써 자율주행 성능과 안전성 향상
• 헬스케어 - 환자상태 실시간 모니터링, 시뮬레이션 기반 모의 수술, 의료진 훈련 등을 통해 의료의 안전성과 효과성 증진에도 기여 기대

> 고려사항 : https://www.itworld.co.kr/topnews/240569 

> FAQ : https://www.itworld.co.kr/news/220534

 

 

 

 

증강현실과 가상현실, 그리고 디지털 트윈

 

풀 컬러에 360°로 진화하는 ‘디지털 홀로그램’ 영상… 특허출원, 연평균 7% 증가(‘00 ~ ’20년)

커뮤니케이션 수단으로써 다양한 실험 중인 홀로그램, 어디까지 왔나? - ROA Report

발명특허 vol.461_ 새로운 시선 : 확장현실(XR)의 개념과 기술 동향

NASA, '홀로그램' 기반으로 지구-우주간 통신에 첫 성공 - 글로벌 뉴스 미디어 채널 데일리포스트

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjczpKjtar4AhUITWwGHZZrBTwQFnoECBAQAQ&url=https%3A%2F%2Fspri.kr%2Fdownload%2F22672&usg=AOvVaw0Kiw6_SJBK-mTtgCf1-KKU

 

네이버·카카오 뛰어든 ‘디지털트윈’ 뭐길래… 자율주행 주도권 경쟁 시작

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwjVy9Hl9Kz4AhWCtlYBHVpyBGYQFnoECAsQAQ&url=https%3A%2F%2Fwww.4th-ir.go.kr%2Farticle%2Fdownload%2F918&usg=AOvVaw1Kv7mRpmHB22HhEpzIJ9ar

 

메타버스로 도약하는 대한민국! '메타버스 신산업 선도전략'

메타버스의 실체... 와이어드 "패라다임 전환 없이는 그저 기업 광고 일뿐" - AI타임스

 

메타버스의 확산과 진화 - 기술과혁신 웹진