현실과 차단된 가상의 공간을 만나다. 가상현실(VR)

가상현실(Virtual Reality, VR)은 디지털로 구현한 가상의 세계에서 실제 현실과 같은 경험을 할 수 있도록 만들어 주는 공간과 기술을 의미합니다. VR은 특수안경이나 기기 등으로 시야가 차단되기 때문에 현실과 분리된 상태에서의 가상의 세계를 보여주는데요. 가상의 공간만 보여지기 때문에 몰입도가 높다는 특징이 있습니다.

높은 몰입도를 자랑하는 VR은 1인칭 시점의 게임이나 영화 등의 엔터테인먼트에서 주로 적용됐지만, 최근에는 보다 더 다양한 분야로 확대되고 있습니다. 예를 들어, 자동차 업계에서는 VR을 통해 자동차의 다양한 기능부터 드라이브 테스트까지 경험할 수 있으며, 관광 업계에서는 관광지 및 숙박 시설을 미리 둘러 볼 수 있는 기회를 제공합니다. 이 밖에도 VR은 의료, 건축, 교육 분야 등에서 활용되고 있습니다.

현실 세계에서 가상의 이미지를 만나다. 증강현실(AR)

증강현실(Augmented Reality, AR)은 우리가 눈으로 보는 현실에 가상의 정보나 이미지를 합쳐서 보여주는 기술입니다. 현실 공간 위에 정보가 덧붙여 지는 방식이기 때문에 투명 글라스 혹은 스마트폰 카메라 등이 함께 사용되죠.

AR 기술이 적용된 대표적인 사례로는 전 세계적으로 인기를 끌었던 게임 ‘포켓몬 GO’와 삼성전자 갤럭시의 ‘AR두들’ 등이 있습니다. 갤럭시 노트10에 적용된 ‘AR두들’ 기능은 사진과 영상을 찍을 때 사용하는 공간 인식 기술을 이용해 피사체를 추적하고 이용자가 S펜으로 그린 이미지와 움직이는 피사체를 함께 보여주는 것으로, 현실의 이미지에 나만의 증강 현실 이미지를 생성 할 수 있습니다. 이 밖에도 AR 기술은 내비게이션 등에 적용돼 우리 현실에 필요한 정보를 제공해주고 있죠.

가상 현실과 증강 현실의 경계, 그리고 혼합 현실(MR)

가상현실(VR)과 증강현실(AR)의 개념을 살펴봤는데요. 비슷한 듯 다른 두 기술의 경계는 ‘현실과의 연속성’라는 것을 알아 차리셨나요?

VR은 현실과 완전히 단절된 상태에서 가상으로 만들어진 영상과 이미지를 경험하게 되며, 가상 세계의 몰입과 가상 객체와의 상호작용이 강조됩니다. 하지만 AR은 현실배경에 디지털 객체를 얹어 하나의 연결된 영상으로 표현되죠. 다시 말해 AR은 현실과 기술이 유기적으로 결합된 세계에서의 상호작용을 목표로 하는 기술이라고 할 수 있습니다.

VR은 몰입감, AR은 현실감이라는 장점을 가지고 있는데요. 이 두 장점을 결합해 사용자 경험을 극대화한 기술이 있습니다. 혼합현실(Mixed Reality, MR)이 그것이죠. MR은 현실 공간에 가상의 물체를 배치하거나 현실을 토대로 가상의 공간을 구성하는 기술입니다. 게임으로 예를 들면 일반 AR 게임은 가상 캐릭터의 영상이 실제 영상에 단순히 더해진 이미지일 뿐이지만, MR은 실제 영상에 보이는 사물의 깊이 및 형태를 측정해, 3D 형태로 가상 이미지가 더해져 보다 현실감 있게 가상 이미지를 볼 수 있게 되는 것이죠.

지금까지 다소 헷갈릴 수 있는 가상현실과 증강현실 기술에 대해 살펴봤습니다. 혼합현실을 넘어 더욱 발전할 리얼리티 기술은 미래에 우리에게 어떤 경험을 선사할지 기대됩니다.

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지진, 화재부터 안전사고까지, 몸으로 부딪혀 배워보는 긴급상황별 대처법

이곳은 삼성전자 기흥캠퍼스 방재센터에 위치한 환경안전체험관 입니다. 체험관 내에는 여러 가지 긴급상황별 대처법을 배울 수 있는 응급처치실습실, 화재대피체험실, 방재체험실, 환경보건체험실, 화재/정전/지진 VR(Virtual Reality, 가상현실) 체험실 등 다양한 체험 시설이 마련돼 있는데요. 환경안전교육을 희망하는 임직원들은 물론, 지역사회 학생들도 사전 신청을 통해 교육에 참여하고 있습니다.

지난 2017년에는 보다 효율적인 교육 프로그램 운영을 위한 체험관 리모델링을 실시하면서 VR 기기가 새롭게 도입됐는데요. 이전에는 영상을 통해 사고 상황의 위험성을 간접적으로 볼 수 있었다면, VR 체험을 실시한 후에는 실제 상황 속으로 들어가 직접 위험성을 느끼고 대처해보며 안전한 대피요령을 습득할 수 있게 되었습니다.

현실인 듯 실감나는 긴급상황 체험

지난 6월 10일, 삼성전자 메모리제조기술센터 FAB17그룹 임직원들이 환경안전교육에 참여하기 위해 체험관에 모였습니다. 본격적인 체험 시작에 앞서 화재, 지진과 같은 재난상황부터 가상 작업현장에서의 추락, 협착 등 안전사고까지 여러 긴급상황이 발생했을 때 대처법을 배워봤는데요. 누구에게나 일어날 수 있는 재난상황인 만큼 설명을 듣는 임직원들의 태도가 사뭇 진지했습니다.

열심히 배운 대처법을 실전에서 활용해보기 위해 가장 먼저 ‘VR 추락 체험’이 진행됐는데요. VR 기기를 쓰니 마치 순간이동을 한 듯 건설 현장이 눈 앞에 생생하게 펼쳐졌습니다. 화면 안내에 따라 작업을 수행하다가 안전수칙을 제대로 지키지 않으면 현장에서 추락하는 아찔한 간접 경험을 할 수 있었는데요. 실제 높은 곳에서 떨어지는 듯한 느낌에 안전 수칙의 중요성을 체감할 수 있었습니다.

계속해서 ‘VR 지진 체험’이 이어졌는데요. 업무 시간 중 지진이 발생했다는 가정 하에 배운대로 안전하게 대피해보는 체험입니다. 이번에는 시각적 체험뿐만 아니라, 발 밑에서 실제 4~7도의 지진 강도를 느낄 수 있었는데요. 벽을 잡지 않고는 앞으로 나아가는 것이 어려울 정도로 땅이 흔들리는 경험을 해보니 지진의 위험성을 온 몸으로 느낄 수 있었습니다.

VR 체험을 마친 체험관 한쪽에서 연기가 새어 나오기 시작했는데요. 실제 불이 난 것처럼 어둡고 연기가 자욱한 공간에서 안전하게 대피하는 법을 배워보는 화재대피체험을 위한 것이었습니다. 화재 상황에서는 엘리베이터 탑승이 더욱 위험할 수 있기 때문에 계단을 이용해야 하고, 시야 확보가 어려울 수 있기 때문에 벽을 짚어가며 길을 따라가는 것이 중요한데요. 임직원들은 침착하고 진지하게 체험에 임하며 대피하는 요령을 몸으로 익혔습니다.

이날 환경안전교육에 참여한 임직원들의 소감을 들어보았습니다.

삼성전자 메모리제조센터 FAB17그룹 이병훈 님
“사고를 예방하는 것도 중요하지만, 사고가 발생했을 때 대처법을 제대로 배우는 것도 매우 중요한데요. 이전에 환경안전 업무를 담당했던 경험이 있어 사내 교육 프로그램이 잘 마련되어 있다는 것을 알고 있었고, 팀원들도 꼭 한 번 경험해봤으면 해서 신청하게 되었습니다. 많은 사람들이 학교나 회사에서 안전 교육을 받고 있지만, 머리로 아는 것들을 실제 상황에서 적용하기 어렵기 마련인데, VR 체험을 통해 몸으로 익힐 수 있어 큰 도움이 될 것 같습니다.”

삼성전자 메모리제조센터 FAB17그룹 서희진 님
“추락, 화재, 지진 등의 긴급상황이 발생하면 어떤 느낌일지 막연하게 상상만 했었는데요. VR 기기를 통한 경험이 생각보다 실감이 나서 그 위험성을 온몸으로 느낄 수 있었습니다. 오늘 교육을 계기로 안전수칙을 준수하는 것이 얼마나 중요한지 다시 한 번 깨달았습니다.”

VR 프로그램을 통해 한층 더 생생한 체험을 할 수 있게 된 환경안전교육. 앞으로도 삼성전자는 다양한 시도와 프로그램으로 임직원과 협력사 직원들을 위한 안전문화를 만들어가는데 앞장서겠습니다.

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증강현실 기술과 함께 부상하고 있는 허공 제스처

허공 제스처(in-air Gestures)는 허공에서 손동작으로 컴퓨터나 스마트 폰 등의 기기와 상호작용하는 기술을 뜻합니다. 기계와 사용자(인간) 사이의 정보 교환 등을 위한 사용자 인터페이스의 한 종류인데요.

스마트폰의 성공과 함께 대중적으로 자리 잡은 터치 인터페이스와 달리 허공 제스처는 아직 대중화된 기술은 아닙니다. 이미 직관적이면서도 편리한 터치 방식이 있는데, 굳이 스마트 기기를 작동하는 데 있어 허공 제스처를 사용할 필요가 없었기 때문인데요. 하지만 최근 가상의 이미지를 현실감있게 보여주는 증강현실(Augmented Reality) 기술이 발달하면서 허공 제스처가 다시금 주목받고 있습니다.

새로운 사용자 인터페이스로 각광

실제로 구글에서는 지난 2015년 ‘프로젝트 솔리(Project Soli)’라는 이름으로 허공 제스처 기술을 본격적으로 선보이기 시작했습니다. 프로젝트 솔리는 레이더 기반 모션 센서로 손의 미세한 동작을 감지해 기기를 조작할 수 있다고 하는데요. 최근 미국 연방통신위원회(FCC)가 솔리 레이더 센서의 개발과 가동을 승인하면서 개발 작업이 더욱 본격화될 것으로 보입니다.

프로젝트 솔리는 볼륨을 높이는 동작처럼 일상의 동작을 모방한 제스처인 가상도구(Virtual Tools)로 소통한다고 하는데요. 지난 2019년 1월에 진행된 CES(국제 전자제품박람회)에서 현대모비스도 손가락만으로 바람의 세기나 음악의 볼륨을 조절할 수 있는 가상 터치 기술을 탑재한 자율주행 콘셉트카를 선보이기도 했습니다.

허공 제스처의 현 주소

대부분의 디지털적인 요소들이 스마트폰이나 태블릿 등 화면 안에 갇혀 있기 때문에 허공 제스처 기술에는 아직 한계가 존재합니다. 뿐만 아니라 현재까지는 사용자 입장에서 즉각적으로 확인 가능한 촉각이나 청각과 같은 반응 시스템이 없는 만큼 허공 제스처가 실용화되기 위해서는 시간이 필요할 듯 한데요.

영국의 스타트업 기업인 ‘리소(LITHO)’가 이러한 한계점을 극복하기 위해 손가락에 직접 장착하는 컨트롤러를 개발하기도 했습니다. 손에 해당 컨트롤러를 끼기만 해도 화면을 터치하지 않고 바로 디지털 요소와 상호작용할 수 있고, 허공 제스처 활용 시 사용감을 느낄 수 있도록 했습니다.

증강현실(AR)의 발전과 함께 허공 제스처 기술의 발전 가능성과 그에 대한 필요성은 나날이 높아지고 있는데요. 머지않은 미래에 허공 제스처가 만들어 낼 사용자 인터페이스 변화를 기대해봅니다.

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■ 포켓몬 Go로 인한 국내 열풍 소개

국내에서도 큰 이슈를 만들었던 포켓몬 Go 게임을 아시나요? 게임 어플 하나로 인해 너도나도 특정 지역에 몰리는 현상이 일어나기도 했는데요. 특정 그래픽이 개인 모바일 기기에서만 보이는 특성 때문에 게임 중인지 모르는 사람에게는 당황스러운(?) 모습들이 연출되기도 했습니다.

그렇다면 증강현실이란 무엇일까요? 앞서 말한 포켓몬Go의 사례처럼 증강현실이란 현실의 진짜 이미지와 가상으로 만든 3차원 이미지가 합쳐져 하나의 영상으로 보여주는 기술을 말하는데요. 말 그대로 현실의 세계에 가상의 세계를 더했다는 의미입니다.

하지만 증강현실 기술이 게임 분야에서만 사용되는 것은 아닙니다. 과거 만화나 영화에서 볼 수 있었던 이 기술은 우리의 생각보다 훨씬 많은 곳에서 활용되고 있는데요. 그렇다면 현재 증강현실 기술이 활용되고 있는 분야는 어디일까요?

■ 차량 정보가 창문에 투영! HUD(Head Up Display) 기술로 보다 안전한 운행 가능

증강현실 기술이 적용된 대표적인 예로 자동차가 있습니다. 운전을 하다 보면 차량의 속도나 주유 상태를 보기 위해 나도 모르게 고개를 숙이게 되는데요. HUD(Head Up Display)라고 불리는 기술을 적용하면 차량의 전반적인 상태 정보가 가상 이미지를 통해 차량 정면 창문에 투영되게 됩니다. 이로 인해 운전자는 더욱 안전하게 자동차 운전에 집중할 수 있게 됩니다.

HUD 기술은 원래 항공기에 처음 적용됐는데요. 자동차보다 훨씬 많은 정보를 컨트롤해야 하는 항공기의 조종을 돕기 위해 개발되었습니다. 이후 2000년대로 넘어오면서 HUD기술이 자동차에 접목되어 현재는 국내에도 HUD 기술이 도입된 자동차가 출시되고 있으며, 별도로 HUD 기술을 지원하는 단말기가 시중에 판매되고 있습니다.

■ 가상과 현실의 조화! 우리집과 어울리는 최고의 인테리어 가구는?

증강현실 기술은 자동차뿐 아니라 제품을 구매하는 소비자들에게 합리적인 선택의 기회를 제공하고 있습니다. 필요한 가구를 구입할 때 과연 이 제품이 집 내부 인테리어와 어울릴지 누구나 한번쯤 고민한 적이 있을 텐데요. 이제 제품을 배송받고 상상과는 다른 모습에 실망할 필요가 없습니다. 증강현실 어플을 사용하면 이런 고민을 해결할 수 있기 때문입니다.

스웨덴의 한 가구 유통사는 고객들의 선택을 돕기 위해 자신의 집에서 가구가 배치된 모습을 자유롭게 살펴볼 수 있는 증강현실 서비스를 실행하고 있는데요. 가구를 구입하기 전에 가상으로 가구를 원하는 장소에 배치해 그 느낌을 모바일 화면으로 직접 살펴볼 수 있도록 지원하고 있습니다. 단순히 머릿속으로 상상하는 것이 아닌 가상과 현실이 조화된 화면을 통해 직접 원하는 맞춤 가구를 구입할 수 있는 것이지요.

■ 증강현실 기술과 의료 기술의 만남! 그 대표적인 사례는?

실제 영상에 가상의 이미지를 더해 보여주는 증강현실 기술은 의료업계에서도 널리 쓰일 것으로 기대되고 있습니다. 환자의 몸을 촬영한 실제 영상과 환부의 움직임을 살펴볼 수 있는 가상 이미지가 합쳐져 실제 피부를 절개하지 않아도 의사는 환자에게 현실감 있는 치료 브리핑을 할 수 있게 됩니다. 증강현실 진료 시스템이라고 불리는 이 기술은 조선대병원 정형외과 문영래 교수팀이 개발했으며, CT나 MRI보다 환자의 상태를 더욱 정확하게 진단할 수 있는 기술로 주목받고 있습니다.

또한 의료분야에서 증강현실 기술은 수술의 성공 확률을 더욱 높여줄 것으로 보입니다. 한국인이 발명한 의과대학 해부 실습용 ‘가상 해부테이블’은 실제 인체 해부 영상을 촬영한 후, 학습을 위한 IT기술을 접목한 프로그램으로 손끝 하나로 인체 곳곳을 해부할 수 있는데요. 현재 500여 개 의과대학에 배치되면서 지금까지 프로그램 업데이트가 이루어지고 있습니다.

‘가상 해부테이블’의 장점은 무엇보다 실제 시신이 없어도 반복적으로 해부 실습과 의학 교육을 진행할 수 있다는 것인데요. 실제 시신이 아닌 가상의 실습 시뮬레이션으로 예비 의료인들에게 충분한 실습 교육 기회를 줄 수 있다는 것입니다.

■ 증강현실 기술의 발전은 현재 진행형~ 그렇다면 미래는?

지금까지 증강현실에 대한 소개와 다양한 분야에서 사용되고 있는 실제 사례들을 알아봤는데요. 증강현실 기술은 우리가 알던 것보다 훨씬 많은 분야에서 우리의 삶을 변화시키고 있습니다. 포켓몬 Go의 사례와 같이 증강현실 기술은 위치기반 서비스와 같은 다양한 IT 기술과 융합할 수 있다는 것도 증강현실 기술의 매력 중 하나입니다.

또한, 증강현실 기술은 모바일 기기, 카메라, PC, 자동차 등 다양한 플랫폼에 적용할 수 있기 때문에 무궁무진한 가능성을 내포하고 있는데요. 기술의 정확성과 속도를 향상시키기 위해 보다 정확하고 방대한 데이터를 처리할 수 있는 능력이 증강현실 기술에도 필수로 다가올 것으로 보입니다. 물론 이때는 증강현실 기술을 뒷받침할 수 있는 반도체 기술이 꼭 필요한 요소겠죠?

하루가 다르게 새로운 기술과 업그레이드된 제품이 등장하는 요즘! 미래의 삶의 질을 더욱 향상시킬 수 있는 증강현실 기술과 반도체의 만남을 꼭 기대해주세요!

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