가상현실 동향분석

Trends Analysis on Virtual Reality

저자
김아영, 채원석, 장규호, 최하림, 김백섭, 이준우 / 스마트콘텐츠연구실
권호
31권 4호 (통권 160)
논문구분
초지능 기술동향 특집
페이지
23-35
발행일자
2016.08.01
DOI
10.22648/ETRI.2016.J.310403
초록
최근 ICT 기술의 발전과 콘텐츠 제작 환경의 변화로 가상현실 기술이 급속히 확산되고 있다. 특히 ICT와 하드웨어의 성능 발전으로 현실과 구분되지 않는 콘텐츠 구현이 가능해져 게임과 테마파크 등 엔터테인먼트 분야는 물론, 교육•훈련, 가상치료, 제조, 국방 등 다양한 사업과 융합되어 신사업과 신시장을 창출할 수 있는 미래지향적 산업으로 발전하고 있다. 본고에서는 가상현실 기술의 개념과 특징에 대해 설명하고, 가상현실 기술동향, 가상현실 산업동향에 대해 설명하고, 향후 가상현실의 발전방향에 대해 기술하고자 한다.
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Ⅰ. 머리말

가상현실(Virtual Reality)은 실제로 존재하지 않는 현실을 구현하여 인간의 감각과 인지를 활용하는 기술로, 사용자가 직접 체험하는 가상현실 콘텐츠(C)를 비롯하여 서비스 및 유통 플랫폼(P), 네트워크(N)와 사용자가 조작하는 입출력 인터페이스를 포함하는 디바이스(D)가 연계된 생태계 형 산업이다[1][(그림 1) 참조].

(그림 1)

가상현실 기술 분류별 서비스 현황[12]

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가상현실은 디지털콘텐츠가 성장하던 2003년 세컨드라이프 등의 서비스를 통해 주목되었으나, 하드웨어 등의 성능 한계로 현실감과 몰입감을 표현하지 못해 주력산업으로 부상하지 못했으나, 최근 ICT 기술의 발전과 콘텐츠 제작 환경 변화로 가상현실 기술이 급속히 확산되고 있다. 특히 ICT와 하드웨어 성능발전으로 현실과 구분되지 않는 콘텐츠 구현이 가능해져 게임과 테마파크 등 엔터테인먼트 분야는 물론, 교육·훈련, 가상치료, 제조, 국방 등 다양한 사업과 융합되어 신산업과 신시장을 창출할 수 있는 미래지향적 산업으로 발전하고 있다.

가상현실 산업에서는 몰입감과 상호작용을 제공하기 위해 컴퓨터그래픽스 기술부터 디스플레이 기술까지 CPND 계층별 다양한 기술요소와 산업을 포함하고 있다. 이는 인공으로만 구현되는 가상의 콘텐츠를 포함하고, 실제와 가상을 결합하는 증강현실을 포함하며, 원격지에 위치하는 것과 같은 몰입감을 제공하기 위한 360도 영상과 가상의 객체와 사용자가 상호작용하는 인터랙션 및 실감성을 향상시키기 위해 다양한 감각을 자극하고 표현하는 오감 기술 등이 가상현실 산업에 포함되거나 연관되어 있다[<표 1> 참조].

<표 1>

가상현실 산업 범위

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플랫폼 계층에는 가상현실 콘텐츠가 사용자에게 제공되는 서비스 환경과 가상현실 콘텐츠를 제작하고 개발하는 저작도구와 유통되는 플랫폼이 포함된다. 네트워크 계층에는 인터넷을 통한 온라인 서비스와 방송을 통한 360도 영상 서비스 등을 포함하며, 디바이스 계층에는 가상현실과 증강현실을 몰입감 있게 제공하기 위한 Head Mount Display(HMD) 등 디스플레이 기기와 상호작용을 위한 동작인식, 생체신호를 감지하는 센서 등을 포함하며, 가상현실 콘텐츠의 탑재가 가능한 스마트폰 및 360도 영상을 취득하는 카메라와 리그 등 하드웨어 기기를 포함한다.

가상현실이 대중적으로 성공하기 위해서는 디바이스 확산뿐만 아니라 핵심 콘텐츠, 소프트웨어 및 서비스 플랫폼, 고도화된 네트워크 등의 생태계 형성이 무엇보다 중요하다. 특히 가상현실 응용 사례가 게임, 영화, 테마파크와 같이 엔터테인먼트 시장에서 벗어나 교육, 헬스케어 등 다수의 산업으로 확대될 가능성이 커서 관련 시장의 확산에 따른 파급효과는 매우 클 것으로 예상된다.

본고에서는 가상현실 기술의 개념과 특징에 대해 설명하고, 가상현실 기술동향, 가상현실 산업동향에 대해 설명하여, 향후 가상현실의 발전방향에 대해 기술하고자 한다.

Ⅱ. 가상현실 기술동향

1. 가상현실 기술 분류 및 특징

가상현실은 인공으로 가상의 공간과 객체를 구현하는 기술로 인간의 오감을 확장하고 공유하여 환경적 제약으로 실제 세계에서는 경험하지 못하는 상황을 간접적으로 체험할 수 있도록 하는 총체적 기술이다. 가상현실 기술은 사용자가 가상현실을 체험하고 상호작용하는 입출력 인터페이스 기술, 가상현실 콘텐츠를 제작하고 개발하기 위한 저작도구 기술, 가상현실 콘텐츠를 사용자에게 제공하는 서비스 기술로 분류된다[<표 2> 참조].

<표 2>

가상현실 관련 주요 기술 특징

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[i]

* Brain Computer Interaction(BCI)

가상현실은 단일 기술로 실현되기 보다는 CPND에 고루 걸친 기술의 융합으로 실현되는 생태계형 기술의 특징을 가진다. 특히 영상 표현을 위한 컴퓨터그래픽스 활용 비중이 높으며, 몰입감이 향상되도록 입체감 표현을 위한 3D 입체 기술의 활용도가 높다. 또한, 상호작용을 위한 영상 기반의 제스처 인식과 하드웨어 센서를 활용한 동작인식 및 상황인지 기술 등 다양한 하드웨어에서 호환성이 유지되고 활용되도록 물리 시뮬레이션 등이 내재되어 있는 플랫폼으로 제공되며, 온라인 서비스를 통해 유통된다. 가상공간 내 다중 사용자의 참여와 지리적 공간제약을 극복하는 등 네트워크를 기반기술로 활용하여 대부분의 사용자가 휴대하고 있는 스마트폰을 통해 제공될 수 있으며, HMD와 같은 착용형 디스플레이와 제스처나 생체신호 인식을 위한 센서 디바이스 등 하드웨어 기술 의존도가 높다. 실제 세계 영상이 차단되므로 고정된 자세에서 영상 시청에는 무리가 없으나, 사용자 이동이나 가상 객체와의 상호작용을 위해서는 부수적 요소기술 활용이 필요하다. 고정된 위치인 경우에도 가상현실은 사용자가 원하는 시점의 영상을 제공할 수 있어야 하므로, 사용자의 움직임에 따라 실시간으로 영상을 출력하는 기능이 기본적으로 필요하며, HMD 이외에 움직임에 따라 음향의 방향성을 조절하는 입체음향, 사용자와 가상 객체 간의 상호작용과 움직임을 인식하는 센서 및 동작인식 기술 등을 복합적으로 활용한다.

2. 가상현실 주요 기술

가. 출력 기술

출력 기술은 정보를 인지하는 기본 감각인 시각을 통한 정보전달을 위한 가상현실 및 증강현실의 핵심 기술로, 영상 출력 인터페이스 기술로 발전하고 있다.

임장감(Presense)과 몰입감(Immersion)은 시각을 통해 효과적으로 향상될 수 있으며, 가상현실의 어지러움과 모션블러 현상을 제거하기 위해 해상도 향상 및 성능을 향상시키는 방향으로 기술이 발전하고 있다[<표 3> 참조]. 가상현실 기술에서 가장 중점적인 연구개발이 이루어지고 있는 분야로 HMD와 Augmented Reality(AR) Glass, 공간 프로젝션, 홀로그램 등의 기술로 구분된다.

<표 3>

가상현실 디스플레이 성능개선 사례

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HMD는 머리에 착용하는 디스플레이로 넓은 시야각(Field of View)으로 몰입감을 향상시키며, 좌우 양안 시차를 이용하여 입체감을 표현하는 스테레오스코픽(Stereoscopic 3D)방식을 주로 사용한다. 스테레오스코픽은 좌우에 깊이감을 표현할 수 있는 영상을 투사하여 입체감을 표현하는 방식이다. AR Glass는 실사와 가상을 결합하는 증강현실을 목적으로 투명 패널에 편광을 이용하는 방식과 투과형 디스플레이로 구현된다.

나. 음향 기술

음향 기술은 시각과 함께 콘텐츠를 인지하는 기본 감각인 청각을 통한 정보전달 기술로 시점 이동에 따른 입체표현과 임장감 및 몰입감 극대화를 위한 3D 실감음향 기술로 발전하고 있다. 3D 실감음향 기술은 영상객체의 움직임, 사용자의 움직임 등을 실시간으로 예측함으로써 음향에 방향성을 부여하고 임장감 및 몰입감을 향상시키는 음향기술이다. 3D TV 등 3D 입체영상 콘텐츠의 대중화에 따라 입체감을 표현하는 3D 실감음향 기술이 발전하고 있으며, 가상현실은 사용자의 움직임과 상호작용에 방향성을 표현하는 3D 실감음향 표현이 필수적인 요소이다. 3D 실감음향은 크게 헤드폰 방식과 스피커 방식 두 가지로 구분된다. 헤드폰 방식은 음향 출력 공간 제어가 가능하므로 3D 실감음향 표현이 용이하며 HMD 기기와 일체형이거나 연결 방식으로 제공되며, 스피커 방식은 공간 내 음향 출력을 움직임에 따라 제어하는 기술로 개발에는 어려움이 있으나 헤드폰 방식 대비 입체감이 뛰어나 향후 홀로그램 등 무안경 방식 3D 입체표현 및 가상현실 기술 발전과 더불어 사용자가 착용하지 않는 음향 기술 수요가 증가할 것으로 전망된다.

다. 오감 기술

오감 기술은 가상현실 콘텐츠의 실감성과 몰입감 향상을 위해 촉각·후각·미각 기관 등 오감을 자극하여 정보를 전달하는 인터페이스 기술로 발전하고 있다.

촉감 및 역감 등을 포함하는 촉각 인터페이스(Haptic)는 스마트폰의 진동 표현이 대표적 사례이며, 진동 강도와 패턴으로 입체감을 표현하는 수준으로 진화하고 있으며, 물체의 접촉을 통한 촉각 이외에도 압축공기를 이용한 택타일(Tactile) 인터페이스 개발 등 감각을 확장하는 기술도 등장하고 있다. 디즈니 연구팀에서 개발한 에어리얼(Aireal)은 인터페이스 장치로부터 대상(사용자의 손 또는 얼굴)까지의 거리를 계산하여 링 형태의 압축 공기를 분사함으로 촉각을 느끼게 하는 기술이다.

후각, 미각과 같은 화학적 감각기관은 감각전달체계가 복잡하며 화학적 감각표현을 위한 원천기술 개발이 선행되어야 하며, 콘텐츠의 입출력 인터페이스 적용을 위해서는 장기적인 연구가 필요하다. 공간에서 후각 전달 제어 및 미각 전달이 어려워 초기 프로토타입 형태로 사용자가 착용하는 인터페이스 형태로 개발되고 있다[<표 4> 참조].

<표 4>

오감을 자극하는 인터페이스 사례

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라. 모션 기술

모션 기술은 가상현실과 접목되어 적절한 모션을 제공하여 사실적인 체험을 극대화할 수 있는 기술로, 향후 공간과 비용이 최소화된 새로운 형태의 차세대 모션 플랫폼으로 발전이 예상된다. 차세대 모션 플랫폼은 탑승라이딩 디바이스를 전후좌우로 움직이는 기계공학적 기술로 움직임 자유도에 따라 3DOF, 6DOF로 구분된다.

가상현실과 접목하여 뇌를 속이는 실감의 단계에 머물지 않고 실제 모션을 체험할 수 있는 체감 융합형 모션 플랫폼으로 발전되고 있다. 그 예로 광시야각 HMD, 바람 체감, 입체 음향과 함께 가상현실 영상과 동기화된 모션이 제공되는 가상현실 융합형 모션 플랫폼이 개발되고 있다[<표 5> 참조].

<표 5>

가상현실 융합형 모션 플랫폼 사례

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마. 입력 기술

입력 기술은 가상현실의 상호작용을 실현하기 위한 인식기능이며, 직관적인 인터페이스 활용을 위한 Natural User Interface(NUI) 방식으로 진화하고 있다.

상호작용 인터페이스는 단일 기능을 이용하는 방식에서 음성, 동작 등 복수 기능을 복합 활용하는 멀티모달 형태로 진화하고 있다. 기기 활용에 따라 주가 되는 입력 방식은 다르나, 자연스러움과 편의를 중심으로 몰입감과 실감성을 향상시킬 수 있는 기술이 개발되고 있다.

동작인식 기술은 움직임과 동작을 추적하여 사용자의 의도를 파악하는 것이 핵심 기술 요소이며, 보다 정밀한 추적을 위해 3D 센싱 기술 등을 활용한다. 3D 센싱은 추적 부위에 따라 Body, Head, Hand, Eye Tracking 등 카메라를 이용하여 배경과 사람을 분리하고 3D 공간 정보를 제공하는 기술이다. 특히 카메라 영상을 분석하여 동작을 인식하는 기술이 기본이며, 공간에서의 움직임을 인지하기 위해 Depth 카메라를 주로 사용한다. Depth 카메라는 구조광패턴(Structured Light Pattern), 스테레오 비전(Stereo Vision), Time of Flight(ToF) 기술을 이용한다[<표 6> 참조]. 마이크로소프트의 키넥트는 IR 구조광 패턴(Kinect V1)과 ToF(Kinect V2)를 이용하여 공간의 움직임을 인식하고, 립모션은 스테레오 비전을 이용하여 공간의 움직임을 인식한다

<표 6>

3차원 센싱기술 종류별 원리

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Ⅲ. 가상현실 산업동향

1. 가상현실 생태계 구조

가. 초기 생태계

Virtual Reality(VR)은 디바이스로부터 콘텐츠에 이르기까지 복합적으로 연결된 생태계형 산엄으로 기술의 완성도 향상이 필요하고 시장 또한 본격적으로 조성되지 않아 기술개발 중심으로 생태계가 조성되는 단계이다.

CPND 가치사슬 중 디바이스의 기술개발 경쟁이 가장 치열하여 다양한 유형의 디바이스가 시도되는 단계로, 특정 기업에 의해 산업이 주도되지 못하고 있으며, 기술의 완성도와 경쟁력 확보 등 초기 생태계 주도권을 확보하기 위해 기업 간 협업이 활발하게 진행되고 있다. 삼성전자는 오큘러스와 함께 기어 VR을 개발하였고, HTC는 글로벌 게임 유통사인 밸브코퍼레이션과 함께 스팀VR 플랫폼과 하드웨어인 Vive를 개발하였다.

기업 간 협업은 국가 간 경계를 넘어 주력 분야를 앞세워 취약점을 상호보완하는 협력관계가 형성되고 있으며, 산업의 생태계를 좌우하는 플랫폼은 스마트·모바일플랫폼 주도권을 가상현실로 확장하려는 시도와 PC콘솔 플랫폼 주도권을 가상현실로 확장하려는 시도가 계속되고 있다. 특히 가상현실의 광범위한 활용 가능성으로 다양한 유형의 콘텐츠가 실험적으로 시도되고 있으며, 주로 게임과 360도 영상 콘텐츠를 중심으로 이용자를 확보할 수 있는 콘텐츠 출현이 예상된다.

나. 융복합 생태계

가상현실을 실현하는 핵심 ICT는 물론, 다양한 분야에서의 융합 가능성으로 다학제적 요소가 융합·;결합하는 생태계 특성을 가지며, 실재하지 않는 실감성과 몰입도 향상을 위해서는 기술과 인접 학문 간 융·복합이 필수적으로 요구된다. 특히 인간의 경험을 습득하는 생체 인지적 특성과 가상현실의 경험에 따른 심리에 대한 분석이 중요하게 부각될 것이며, 가상현실이 인체에 미치는 영향과 부작용이 방지될 수 있도록 가상현실 콘텐츠의 휴먼팩터의 선행적 연구가 필요하다.

다. 혁신 생태계

창의적인 기술과 아이디어를 갖춘 소규모 개발조직이 산업 발전의 중추적 역할을 하는 혁신 생태계 특성을 보이며, 근래의 가상현실 산업은 미국 스타트업이 개발한 오큘러스 리프트에 의해 촉발되는 등 조직 규모보다는 혁신성이 산업을 주도하는 핵심 경쟁력으로 작용된다. 오큘러스 리프트는 2012년 킥스타터 크라우드 펀딩에서 1개월만에 240만 달러의 투자를 이끌어내어 2013년 개발자 버전을 출시하였고, 2014년 페이스북에 인수된 이후에도 독립적인 운영이 보장되고 있다.

가상현실 표현과 UI/UX 등 기술이 표준화·획일화 되지 않은 상태로 창의적 기술에 의한 스타트업 생태계 진입이 가능하다. 동작인식 기술은 트레드밀, 글러브, 바디슈트 등 생체인식이나 햅틱 등 다양한 아이디어와 접근 방식이 시도되고 있다. 또한, 아이디어 혁신성으로 크라우드 펀딩과 VC 등의 경로를 통해 자금 조달이 가능하며, 글로벌 기업과 인수·합병이 활발하게 진행되고 있다. 오큘러스, 사이버리스, 버툭스옴니 등은 크라우드 펀딩으로 자금을 조달하였으며, 오큘러스와 매직리프는 각각 페이스북과 구글로 인수 및 투자를 유치하는데 성공하였다. 특히 크라우드 펀딩은 자금 조달 이외에도 산업적 이슈화가 가능하여 가상현실의 산업의 활성화와 시장 조성에 주요하게 기여할 것으로 예상된다. 글로벌 기업은 혁신적 기술과 아이디어를 갖춘 스타트업을 인수하여 단시간 내에 주도기업으로의 경쟁력을 확보하고 있다. 구글은 증강현실 번역앱 개발사인 ‘Quest Visual’와 가상현실 오디오 솔루션 개발사인 ‘Thrive Audio’, 콘텐츠 개발사 ‘Skillman & Hackett’ 등을 인수하였다.

2. 가상현실 기술과 생태계

가. 콘텐츠

가상현실 생태계에서 글로벌 기업과 플랫폼 사업자는 디바이스 및 플랫폼 SDK를 공개하고 다수의 콘텐츠 기업이 가상현실 콘텐츠를 제작하고 개발하여 공급될 것으로 전망된다. 초기 가상현실 산업은 게임과 영상 등 엔터테인먼트 위주의 서비스가 형성되고, 이후 교육이나 의료 등 타 산업으로 확대될 전망이며, 가상현실 콘텐츠를 제작하고 개발하는 저작도구는 PC나 모바일 3D 게임의 영향으로 다수의 개발자를 확보하고 있는 유니티와 언리얼 등 게임엔진이 주도하고 있다.

나. 플랫폼

가상현실 생태계를 좌우할 핵심요소로 관측되며 구글, 페이스북, 애플 등 글로벌 기업이 플랫폼 주도권을 확보하기 위해 경쟁하고 있다. 특히 스마트폰 운영체제를 확보한 구글, 애플은 기존 플랫폼을 가상현실까지 확장하는 전략으로 디바이스 기업과 협력하거나 신기술을 보유한 기업을 인수하는 등 기술확보에 집중하고 있다. 삼성전자, 마이크로소프트, 소니 등은 사용자에게 가상현실의 새로운 경험을 제공하여 플랫폼을 비롯하여 자체 생태계를 확보하기 위한 전략을 추진하고 있다.

다. 네트워크

가상현실은 기존 콘텐츠 서비스에 비해 막대한 데이터 트래픽을 유발하므로 5G 등 기가인터넷 기술이 필수적인 요소이다[<표 7> 참조]. 가상현실 게임이나 영상의 모션블러(Motion Blur) 현상을 최소화하기 위해서는 초당 75Hz 이상의 주사율이 필요하다. 또한, 360도 영상과 4K 이상 고해상도 영상 등 데이터량 증가에 따른 기하급수적인 인터넷 트래픽 증가가 예상된다. 미국 연방통신위원회(FCC)에 따르면 이러한 상황에 대비해 미래에는 25Mbps의 광대역 네트워크가 요구될 것으로 예측하고 있고, 현재의 급속한 가상현실 시장 확산 정도에 의하면 향후 인터넷 트래픽 문제는 더욱 심각할 것으로 예상된다[2].

<표 7>

가상현실 기술과 생태계 구분

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라. 디바이스

가상현실 디바이스는 이용자에게 직접적으로 가상현실 콘텐츠를 제공하는 디스플레이나 HMD를 비롯하여 상호작용을 위한 센서 등이 있다.

전세계 HMD 제품은 2015년 2.7백만 대에서 2016년 14.9백만 대로 약 5배 정도 증가하며, 2018년에는 38.8백만 대까지 확대될 전망이며[3], 상호작용을 위한 기타 디바이스 컨트롤러를 위한 센서, 장갑, 조끼 등의 정밀도 및 프로세서의 성능 향상이 필요하다.

3. 가상현실 시장동향

가상현실 시장규모는 산업의 범위 설정에 따라 상이하나, 스마트폰 이후의 주력 시장으로 부각될 것이라는 전망은 일치한다. 시장조사 기관별로 규모는 상이하나, 2020년 기준으로 299억달러에서 1,500억달러의 규모로 예상되며, 2016년 39억불에서 2020년 1,485억불로 연평균 148.7% 성장이 전망된다[<표 8> 참조].

<표 8>

조사기관별 가상현실 시장전망[4][6] (단위: 백만불)

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[i]

* 업계종합('15): TrendForce('15.12), Marketsandmarket 등 자료 재가공.

실감형 콘텐츠 분야별 시장전망에서는 가상현실과 증강현실이 연평균 각각 75.6%, 108.1% 성장(CAGR)될 것으로 전망된다[<표 9> 참조]. HMD를 비롯한 가상현실 하드웨어가 가장 큰 시장(2016년 약 23억불)을 형성하며 성장을 주도하고 있으며, 증강현실 보다 가상현실이 주목받고 있으나 2017년을 기점으로 증강현실 시장(53.5%)이 가상현실시장(46.5%)을 추월할 것으로 전망된다[(그림 2) 참조].

<표 9>

세계 실감형콘텐츠 시장동향 및 전망[[7][8] (단위: 억달러, %)

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[i]

* 실감형 콘텐츠는 국가별/기관별로 정의/범위가 상이하여 대표적인 5대 분야를 대상으로 분석

(그림 2)

증강현실 시장전망 및 가상현실 비교[10][11]

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가상현실과 증강현실이 활용되는 산업은 엔터테인먼트 산업 등 콘텐츠 산업뿐만 아니라 기존 타 산업에서의 가상·증강현실 기술 활용으로 더 큰 시장을 형성할 것으로 기대된다. 게임산업은 가장 먼저 가상현실 기술과 콘텐츠가 적용될 것으로 전망되며 높은 기기 성능과 콘텐츠 품질 요구가 가상현실 산업 전반을 주도할 것으로 예상된다. 놀이공원 등 테마파크는 관람객 감소와 낮은 재방문율의 어려움을 극복하기 위해 가상현실 등 ICT와의 융합이 가능하며, 의료 산업은 시뮬레이션 의료 실습교육과 환자에 대한 심리 및 재활 치료에서 가상현실 연구가 시도되고 있다. 제조 분야는 제품의 기획-설계-제조-검증 단계에서 가상현실이 접목될 수 있으나, 제조 분야별 특성이 반영되어야 하므로 범용적 기술보다는 가상현실 기술이 활용되며, 숙련된 인력 양성을 위한 제조기술 및 안전교육과 장비작동과 유지 보수, 기타 원격지 간 협업 분야에서 가상현실 기술이 적용되고 있다.

4. 가상현실 서비스 동향

가. 페이스북

페이스북은 가상현실을 촉발시킨 오큘러스사를 20억 달러에 인수하며 주력 사업으로 추진하고 있으며, 향후 10년간의 로드맵 발표(F8, ‘16.4)에서 향후 3년 정도의 시간에 자체 생태계를 안착시키는데 주력할 예정이다. 이후 2년 동안 동영상, 메신저, 그룹, 와츠업, 인스타그램을 강화하여 생산성을 향상시키고, 5년여의 시간에 걸쳐 연결성(Connectivity), 인공지능(AI), 가상현실(VR)·증강현실(AR) 등을 완성시킬 계획을 추진 중이며, 특히 가상현실 생태계 형성을 위해 소셜VR, 모바일VR, 증강현실(AR)에 주력하며, 오큘러스를 활용하여 영화, TV, 게임, 교육, 업무용 미팅 등에 몰입형 3차원 경험을 제공하기 위한 차세대 플랫폼 전략을 추진하고 있다[9].

나. 구글

구글은 자사의 본질적인 비즈니스 모델인 광고시장에서의 영향력 확대를 위해 오픈소스 소프트웨어 플랫폼을 확대하여 생태계 확장과 주도권을 확보하는 전략에 주력하고 있으며, 가상현실 대중화에 기여한 카드보드는 설계도를 공개하여 누구나 쉽게 스마트폰을 HMD로 활용하는 방법을 제시하고 있다. 2016년 구글 개발자 회의에서 차기 안드로이드(Android N)에 통합되는 VR 플랫폼인 데이드림을 발표하고, 카드보드보다 월등한 성능의 VR HMD가 시장에 출시될 것을 발표하였다. 또한, 구글은 이미 유투브에서 360도 영상 서비스를 제공하고 있으며, 360도 라이브 방송까지 확대하여 제공하고 있으며, Google Advanced Technology and Project Group(ATAP)에서는 360도 영상에 맞는 다양한 스토리텔링을 시도하며 유명 헐리우드 감독과 VR 영화인 ‘Help’를 제작하여 공개하는 등 가상현실 콘텐츠 제작도 적극적으로 추진하고 있다[<표 10> 참조].

<표 10>

3차원 센싱기술 종류별 원리

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다. 소니

소니는 전 세계 콘솔게임 시장에서의 절대적 지위를 이용하여 게임콘솔과 연동하는 HMD(PS VR) 출시 예정이며 2014년 Game Developers Conference(GDC)에서 HMD 시제품을 공개하였으며, 2015년 GDC에서 두 번째 프로토타입을 공개하였고, 2016년 GDC에서 상용화 버전 출시를 발표하였다.

PSVR은 오큘러스와 같이 시야가 차단되는 HMD 타입이며, 자사의 플레이스테이션과 연결하여 콘텐츠를 이용하는 방식으로, 4K 해상도를 지원하고 PSVR 콘텐츠를 이용할 수 있는 PS 4.5(현재는 PS4)가 2017년에 출시될 것으로 관측된다.

라. HTC

스마트폰 제조사인 HTC는 세계 최대 게임 유통사인 밸브코퍼레이션과 협력하여 게임 유통 플랫폼인 ‘스팀(Steam)’의 가상현실 버전인 ‘스팀VR’을 플랫폼을 이용하는 Vive HMD와 콘트롤러를 출시하였다. 후발주자임에도 불구하고 전면부 센서를 통한 사용자 움직임 트래킹이 오큘러스 리프트보다 우수한 것으로 평가되며, 무선 콘트롤러를 통해 상호작용 제공하여 몰입도가 뛰어난 것으로 평가된다. 시야가 차단되는 HMD 형태이나 HMD 전면에 카메라를 부착하여 HMD 착용 중에도 실제공간을 볼 수 있게 설계하는 등 증강현실에 대한 기술적 연구를 진행하고 있다.

마. 마이크로소프트

마이크로소프트는 증강현실 HMD인 ‘홀로렌즈(Holo-Lens)’를 공개하며 증강·가상현실 기기개발 경쟁에 합류하였다. 증강현실 기기임에도 불구하고 EGD보다 HMD에 가까운 형태를 띄고 있으며, 현실시야보다 3D 가상영상에 초점을 맞추어 개발되고 있다. 2016년 3월에 프로토타입 디바이스와 개발킷을 공개하였으며, 개발자에게 제품을 우선 공급하여 완성도를 향상시킬 예정이다. 자사 애플리케이션 스토어를 통해 ‘Skype’(화상 통화 및 회의)와 ‘HoloStudio’(3D 콘텐츠 저작툴), ‘RoboRaid’(증강현실 게임) 등을 제공하고 있다. 특히 기기 내부에 CPU, GPU는 물론 홀로렌즈 전용 HPU를 탑재하여 외부기기 연결 없이 자체적으로 구동 가능한 점이 특징이다.

바. 삼성전자

삼성전자는 2015년 오큘러스 VR과의 협업을 통해 개발한 ‘기어 VR (Gear VR)’을 출시하여 본격적으로 가상현실 시장에 진출하였다. 오큘러스 모바일 SDK를 기반으로 구동되는 HMD 방식의 기기로, PC와 연동되는 오큘러스 리프트와 달리 스마트폰의 기능(디스플레이, 센서 등)을 이용하여 HMD 형태로 제공하고 있다.

스마트폰이 가상현실 콘텐츠의 재생 및 출력 역할을 하기 때문에 기존의 PC 및 콘솔 연동기기 대비 휴대성이 향상되었으며, 일반 소비자가 360도 영상을 쉽게 촬영할 수 있는 360 카메라(‘기어360’)를 출시하였다. 특히 전방위 입체각을 촬영할 수 있도록 360도에 상하 방향까지 추가된 전방위 입체각 카메라로 16개의 메인 카메라와 1개의 상단 카메라로 구성하여 가상현실 영상을 취득하는 디바이스인 프로젝트 비욘드(Project Beyond)도 진행하고 있다.

사. LG전자

LG전자는 2016년 MWC에서 모듈 교환식 스마트폰인 G5 출시와 함께 VR HMD인 ‘360VR’ 및 ‘360 Cam’ 출시하며 본격 진출하였다. ‘360VR’은 스마트폰과의 연결이 필요하나 960×720 해상도(649 ppi)의 자체 디스플레이를 갖춘 독립형 HMD 방식으로, ‘360 Cam’을 이용해 응용 프로그램을 개발할 수 있는 SDK를 공개하는 등 개발자 생태계 구축을 시도하고 있다.

Ⅳ. 맺음말

가상현실과 증강현실은 타 산업과의 융합에 따른 부가가치 창출이 용이하며, CPND 생태계 전반의 성장을 견인할 기회요인을 제공한다. 전 세계적으로 스마트폰 혁명 이후 ICT 성장을 이끌어갈 산업으로 주목되어 글로벌 기업과 선도 국가가 적극적으로 참여하고 있으나, CPND 생태계 전반에 걸친 산업 특성으로 특정 기업에 의해 산업이 좌우되지 않을 것으로 전망된다.

기술의 성숙도를 표현하는 하이프사이클 상에서 가상현실은 거품기와 거품제거기를 지나 소비자들의 관심이 다시금 높아지는 재조명기에 진입을 앞두고 있는 것으로 분석되며, 소비자의 수용도 측면에서 증강현실보다 가상현실의 확산이 상대적으로 빠를 것으로 기대된다[(그림 3) 참조].

(그림 3)

가상현실 하이프사이클(Hype Cycle)

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* 하이프사이클(Hype Cycle)은 가트너에서 시간에 따른 기술의 발전 및 채택 정도 등 기술의 성숙도를 표현하기 위해 개발한 시각화 도구

* 태동기, 거품기, 거품제거기, 재조명기, 안정기의 5단계로 구분

특히 상상력이 가상현실 성공의 주요한 요인이므로 혁신적 사고를 바탕으로 창의적 실험이 가능한 기반 환경 조성이 필요하다. 국내 가상현실 산업은 첨단기술에 대한 높은 수용력과 고품질의 콘텐츠 서비스가 가능한 인프라를 보유하고 있어 경쟁에서 상대적으로 유리한 위치에 있으므로, 공공 부문에서 가상현실 콘텐츠의 선제적 도입과 분야별 융합 활성화 정책으로 민간의 적극적인 참여 유도가 필요하다.

가상현실 시장이 대중적으로 성공을 거두기 위해서는 가상현실 디바이스의 확산뿐 아니라 핵심 콘텐츠, 소프트웨어 및 서비스 플랫폼, 고도화된 네트워크 등의 생태계 형성이 중요하다. 특히 게임, 영화, 스포츠, 테마파크와 같은 콘텐츠 산업에서의 경험이 교육, e-커머스, 헬스케어 등 타 산업으로의 융합 확산이 필요하다.

용어해설

VR 컴퓨터로 생성된 가상의 공간에서 사용자가 상호작용할 수 있도록 해주는 인간-컴퓨터 인터페이스 기술

AR 사용자가 눈으로 보는 현실세계에 가상 이미지를 겹쳐 하나의 영상으로 보여주는 기술

HMD 사용자의 머리/헬맷 부분에 장착되어 사용자의 눈앞에영상을 출력하는 기기

약어 정리

AR

AR Augmented Reality

ATAP

Advanced Technology and Project Group

BCI

Brain Computer Interaction

FOV

Field of View

GDC

Game Developers Conference

GIS

Geographical Information System

GPS

Global Positioning System

HMD

Head Mount Display

NUI

Natural User Interface

ToF

Time of Flight

VR

Virtual Reality

각주

[i]

* Brain Computer Interaction(BCI)

[i]

* 업계종합('15): TrendForce('15.12), Marketsandmarket 등 자료 재가공.

[i]

* 실감형 콘텐츠는 국가별/기관별로 정의/범위가 상이하여 대표적인 5대 분야를 대상으로 분석

[1] 

정부연, “가상현실(VR)생태계 현황 및 시사점,” 정보통신정책연구원, 제28권 제7호 통권 621호, 2016. 4., pp. 1-23.

[2] 

스트라베이스, “가상현실(VR) 시대의 도래로 인터넷 트래픽 폭주 전망,” 2016. 2. 16.

[3] 

Statista, “Virtual Reality Head Mounted Displays (HMD) Unit Sales Worldwide from 2014 to 2018,” 2016, http://www.statista.com/statistics/426429/hmd-virtuial-reality-unit-sales-worldwide/

[4] 

Statista, “Forecast Revenue for Virtual Reality Products Worldwide from 2014 to 2018,” 2016.

[5] 

Digi-Captial, “Virtual/Augmented Reality Report,“ 2015.

[6] 

TrendForce, Marketsandmarket, Dec. 2015.

[7] 

ETRI 경제분석연구실, “실감형콘텐츠 시장 현황 및 전망,” 2016. 2.

[8] 

Technavio, “Global Digital Content Market 2015-2019,” Jan. 28, 2015.

[9] 

Facebook “F8 Facebook Developer Conference,” Apr. 12th, 2016, https://www.facebook.com/facebook

[10] 

Statista, “Number of Active Virtual Reality Users Worldwide from 2014 to 2018,” http://www.statista.com/statistics/ 426469/active-virtual-reality-usersworldwide/

[11] 

Statista, “Forecast Revenue for Virtual Reality Products Worldwide from 2014 to 2018,” http://www.statista.com/ statistics/426276/virtual-reality-revenue-forecast-worldwide/

[12] 

Venturebeat, “The landscape of VR is Complicated - with 234 Companies Valued at $13B,” 2015, http://venturebeat. com/2015/10/12/the-landscape-of-vr-is-complicated-with-234-companies-valued-at-13b/

(그림 1)

가상현실 기술 분류별 서비스 현황[12]

images_1/2016/v31n4/ETRI_J003_2016_v31n4_23_f001.jpg
(그림 2)

증강현실 시장전망 및 가상현실 비교[10][11]

images_1/2016/v31n4/ETRI_J003_2016_v31n4_23_f002.jpg
(그림 3)

가상현실 하이프사이클(Hype Cycle)

images_1/2016/v31n4/ETRI_J003_2016_v31n4_23_f003.jpg

* 하이프사이클(Hype Cycle)은 가트너에서 시간에 따른 기술의 발전 및 채택 정도 등 기술의 성숙도를 표현하기 위해 개발한 시각화 도구

* 태동기, 거품기, 거품제거기, 재조명기, 안정기의 5단계로 구분

<표 1>

가상현실 산업 범위

images_1/2016/v31n4/ETRI_J003_2016_v31n4_23_t001.jpg
<표 2>

가상현실 관련 주요 기술 특징

images_1/2016/v31n4/ETRI_J003_2016_v31n4_23_t002.jpg

* Brain Computer Interaction(BCI)

<표 3>

가상현실 디스플레이 성능개선 사례

images_1/2016/v31n4/ETRI_J003_2016_v31n4_23_t003.jpg
<표 4>

오감을 자극하는 인터페이스 사례

images_1/2016/v31n4/ETRI_J003_2016_v31n4_23_t004.jpg
<표 5>

가상현실 융합형 모션 플랫폼 사례

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<표 6>

3차원 센싱기술 종류별 원리

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<표 7>

가상현실 기술과 생태계 구분

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<표 8>

조사기관별 가상현실 시장전망[4][6] (단위: 백만불)

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* 업계종합('15): TrendForce('15.12), Marketsandmarket 등 자료 재가공.

<표 9>

세계 실감형콘텐츠 시장동향 및 전망[[7][8] (단위: 억달러, %)

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* 실감형 콘텐츠는 국가별/기관별로 정의/범위가 상이하여 대표적인 5대 분야를 대상으로 분석

<표 10>

3차원 센싱기술 종류별 원리

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