[一日30分 인생승리의 학습법] [알쓸IT잡] 가상현실(VR), 증강현실(AR), 혼합현실(MR)을 아우르는 확장현실(XR, eXtended Reality)

[알쓸IT잡] 가상현실(VR), 증강현실(AR), 혼합현실(MR)을 아우르는 확장현실(XR, eXtended Reality)

 

나이앤틱(Niantic)은 2016년 7월에 위치 기반 증강현실(Augmented Reality, AR) 모바일 게임인 ‘포켓몬 GO’를 출시했다. 이 게임은 스마트폰에 있는 GPS를 통해 실제 세계에 포켓몬과 세계관 내에 존재했던 시설들을 구현했다. 8090세대에게는 다시 한번 포켓몬에 대한 추억의 향기를 느낄 수 있었던 혁명적인 게임이다. 게임 유저들은 실제로 만화 및 게임 속의 주인공이 되어 출퇴근 및 산책을 하면서 어릴 때 한 번쯤 상상했던 포켓몬 트레이너가 되는 꿈을 실현할 수 있었다. 

 

증강현실과 비슷한 개념으로 가상현실(Virtual Reality, VR)과 혼합현실(Mixed Reality)이 있고, 세 가지 현실을 포괄적으로 부르는 확장현실(Extended Reality, XR)이 있다. 비록 게임 및 엔터테인먼트 산업이 몰입 경험 기술의 얼리 어답터였으나, 최근에는 의료, 제조, 및 군사 산업 등이 그 가치를 알아보기 시작했다. 본 글은 앞서 언급한 몰입 경험을 제공하는 현실(Reality) 관련 용어들을 짧게 소개하고 이 기술들이 꼭 게임 시장에만 국한되지 않는다는 것을 쉽게 설명하고자 한다.

100% 디지털 세계, 가상현실 (VR)

사용자는 시야를 완전히 차단하는 HMD 웨어러블 장치를 착용하여 가상으로 만들어진 세계를 감상할 수 있다. 우리가 사는 현실과 다른 현실이라는 의미로 생긴 ‘가상현실’은 가상의 공간에 360도 카메라로 찍은 사진이나 동영상을 입힌 것이다.  

 

 

출처: TMF(The Medical Futurist)

 

 

실제로 VR은 임산부의 출산에 대한 고통을 덜었다는 사례가 있다. 런던의 한 병원의 VR 출산 참가자들로부터 받은 설문조사에 따르면, 100%의 참석자들은 VR 덕분에 전체적인 병원의 경험이 개선되었다고 했고, 그중 94%는 편안함을 느꼈다고 한다. 또한, 80%는 VR가 보여주는 콘텐츠를 보면서 고통을 덜 느낀다고 말했고, 73%는 출산에 대한 걱정이 줄었다고 한다.  

 

 

VR 훈련 시스템 (출처: ETRI)

 

 

ETRI가 개발한 ‘초실감 가상훈련시스템’은 대테러전, 해적 진압, 인질 구출 작전 등 소규모 부대 작전의 성공률을 높이기 위해 국방부에 투입되었다. 이 시스템은 위성영상 등의 정보를 모아 미지의 작전지역을 가상공간으로 구축하여 체험자에게 실전과 같은 훈련을 제공한다. 

스마트 장치에 의존하는 증강현실 (AR)

‘증강현실’이란 실제로 존재하는 사물 또는 환경에 가상의 사물이나 환경을 덧입혀서, 마치 실제로 존재하는 것처럼 보여주는 컴퓨터 그래픽 기술이다. 주로 안경, 헤드셋, 휴대폰 및 태블릿에 장착된 카메라를 통해 접근할 수 있다. 포켓몬 GO 또는 Snapchat의 필터가 AR 기술의 대표적인 예시다. 

 

 

스마트폰 카메라에 입힌 AR

 

 

차량 내비게이션 화면에도 증강현실을 볼 수 있다. 아이나비는 카메라로부터 받은 영상 위에 교통 정보를 입혀 충돌 위험시, 알람을 줄 수 있는 기능이 탑재되어있어, 운전자는 더 안정적으로 도로를 주행 할 수 있다.  

 

 

 네비게이션에도 적용 가능한 AR (출처: 아이나비 X3)

 

 

제조업은 AR을 활용하여 생산성과 정밀도를 높일 수 있다. 실제로 구글 글라스를 통해 공장 직원의 업무능력을 향상시킨 경우도 있다. 아래 그림의 직원은 공장의 설비를 다루기 전에 컴퓨터에 연결된 안경을 통해 설치 메뉴얼과 같은 기능을 확인하는 모습을 볼 수 있다. 

 

 

구글 글라스를 통해 장치의 설치 매뉴얼을 보는 공장 직원 (출처: npr)

 

 

현실과 가상현실을 융합한 혼합현실 (MR)

위에 설명한 VR은 사이버 공간의 물체를 움직일 수 있고, AR은 현실에 일부적인 정보를 보여주는 것이라면, ‘혼합현실’은 현실 공간에 가상의 물체를 배치하거나, 현실의 물체를 인식하여 가상의 공간을 구성하는 것이다. MR의 장점은 물체적인 재료 낭비가 없다는 것이다. 그 덕분에 많은 기업은 MR를 사용하여 초기 작업에 대한 비용을 절약할 수 있게 되었다.

 

HoloLens를 이용한 MR 사례

 

 

포드(Ford)는 마이크로소프트의 홀로렌즈(HoloLens)를 활용하여 기존의 자동차에 디지털 색을 입히거나 부분적으로 디자인을 새롭게 했고, 발포어 비티(Balfour Beatty)라는 국제 엔지니어링 및 건설 그룹은 공사 현장에 디지털 물체를 배치하여 현실 공간에 건축하고자 하는 구조물의 크기와 길이를 확실하게 파악할 수 있었다.

모든 몰입 경험을 포함할 확장현실 (XR)    

‘확장현실’은 설명했던 세 가지 현실을 모두 의미하며, 미래에 등장할 수도 있는 또 다른 변수의 몰입 경험 기술을 포괄할 수 있는 용어다. 즉, VR, AR, MR과 후에 나올 수 있는 ‘x(변수)’ 현실을 XR로 표현할 수 있다.

 

 

2022년까지 향상할 XR 시장 (출처: Visual Capitalist)

 

 

글로벌 투자자들을 위한 온라인 콘텐츠 출판매체인 Visual Capitalist는 2022년까지 XR 시장이 8배 성장하여 2022년까지 2,900억 달러 이상의 시장 규모에 도달할 것으로 예상했다. 

 

 

B2B와 B2C에도 적용할 수 있는 XR 

 

 

XR은 MR에서 확장된 개념으로 볼 수도 있다. 현실과 가상 간의 상호작용이 더욱 강화되어 현실 공간에 배치된 가상의 물체를 손으로 만질 수 있다. 예를 들어 원격 회의를 할 때, 나라와 회사 출근 여부에 상관없이 XR 사용자들은 하나의 디지털 공간에 모여서 바로 자료를 띄우거나, 데이터에 접속할 수 있다. 또한, 부동산 자산관리사는 집을 구경하고 싶은 잠재적인 세입자들에게 디지털 공간을 투어 시켜주면서, 인테리어 디자인도 한꺼번에 시범을 보일 수 있다. 

 

B2B에서 XR이 가장 많이 사용될 것으로 예상되는 산업은 의료, 제조 및 군사 산업 등이다. 의료 전문가, 공장 직원, 그리고 군인들이 위험에 도사리는 상황에 대처할 수 있도록 그들을 훈련 할 수 있는 교육 도구로도 사용될 수 있으며, 자신이나 타인을 위험에 빠뜨리지 않거나, 물체적인 재료 낭비 없이 훈련 및 교육을 시뮬레이션으로 임할 수 있다.  

 

Immersive Web Community Group은 기존에 개발 중이던 WebVR을 중단하고 AR 및 다양한 확장 사용을 위해 WebXR Device API를 개발했다. WebXR는 VR/AR 하드웨어 장비를 통해 웹으로 고성능 VR과 AR를 다룰 수 있다. 이 API를 통해 위 그림처럼 디지털 회의 공간을 구현할 수 있으며 재택 근무자와 해외 근무자들이 한 공간에서 같이 자료를 나눌 수 있는 혜택을 제공한다. 

 

 

WebXR를 지원하는 오큘러스 브라우저로 디지털 회의 공간을 구현

 

더불어, 키네비즈(Kineviz)의 GraphXR는 시각화된 그래프 데이터를 VR과 연동하여 2D 또는 3D로 볼 수 있는 애플리케이션을 제공한다. 현재까지는 Neo4j 데스크톱을 통해 사용할 수 있는 확장 애플리케이션이며, 이는 WebXR의 VR 기능과 연동할 수 있다. WebXR의 개발은 아직 현재 진행형이기 때문에 GraphXR의 VR 기능은 아직 베타 버전에 있다고 한다. 다가오는 미래에 XR 기술이 정규화 및 상용화된다면, 그래프XR 같은 애플리케이션이 늘어나 그래프 DB 기반 분석 솔루션에 새로운 모습을 입혀줄 것으로 기대된다. 

XR 산업과 5G의 시너지 효과

지난 알쓸IT잡에서 5G를 소개한 바 있다.  

5G의 이동통신 속성 중 초고속 광대역 통신을 구현하는 eMBB는 빠른 데이터 전송속도를 제공하여 UHD 기반 VR/AR 및 홀로그램 등 대용량 영상처리에 용이하다. 또한, 높은 신뢰를 자랑하는 URLLC는 지연시간을 최소화하여 사람의 신경 반응을 요구하는 AR의 데이터 송수신 불량 문제를 해결할 수 있다. 신경 자극의 인체 내 최대 속도는 100m/s로, 손에서 뇌까지 신호를 전하는데 소용되는 시간은 대략 10ms, 눈과 머리 움직임을 조정하는데 약 7ms가 소요된다. 즉, 5G의 초저지연성이 확보되어야 VR/AR를 원활하게 즐길 수 있고, 지연 속도의 차이로 방향 감각을 잃거나, 어지럼증을 피할 수 있다. 이처럼 다량의 영상 데이터를 실시간으로 전송하기 위해서는 5G가 확장현실(XR)의 핵심 기술임을 알 수 있다. 

 

5G를 비롯한 차세대 통신 기술이 도입되면 XR 콘텐츠가 더 현실적인 모습으로 다가올 것이다. 이를테면 재택근무 중 디지털 공간에서 PPT 발표회의를 진행한 후, 점심시간에 미국에 있는 콘서트를 잠깐 관람하거나, 앉은 자리에서 바로 화성 관광을 다녀올 수도 있을 것이다. 

 

 

몰입경험은 여러 산업에 변화를 가져올 것

 

 

또한 의과대학 학생들은 디지털 인체로 해부학을 공부하고, 공장의 엔지니어들은 설명서를 보고 들으면서 설비를 관리할 수 있을 것이다. 

 

5G 기술의 발전은 앞으로도 시도하기 어려웠던 XR 기반의 새로운 서비스 등장을 예고하고 있으며, 이는 의료 분야, 군사나 산업 분야에서도 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 


자료 및 이미지 출처

1) https://medicalfuturist.com/5-ways-medical-vr-is-changing-healthcare/

2) https://www.samsungsds.com/global/ko/support/insights/VR-AR-MR-XR.html

3) https://www.youtube.com/watch?v=fagZfbohBW0&feature=emb_logo

4) https://www.youtube.com/watch?v=3QyA7HhIYkg&feature=emb_logo

5)https://www.npr.org/sections/alltechconsidered/2017/03/18/514299682/google-glass-didnt-disappear-you-can-find-it-on-the-factory-floor

6) https://www.visualcapitalist.com/extended-reality-xr/

7)https://static1.squarespace.com/static/5c58b86e8dfc8c2d0d700050/t/5df2bc684c2e38505cf2be1c/1576189042217/GraphXR_User_Guide_v2_2_1.pdf

8) https://www.youtube.com/watch?v=b0KglUkvEak

 

9) https://it.donga.com/28741/

 
 
[출처] https://bitnine.tistory.com/418

 

 

 

 

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