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미래를 바꿀 '증강현실', 어디까지 왔나?

조회수 2017. 8. 25. 19:55 수정
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지난해 7월 전세계는 한 모바일 게임에 열광했다. 이 게임의 이름은 포켓몬 고(Pokemon GO)로, 일반적인 게임들이 2D 그래픽을 사용하거나 실시간 3D 렌더링 화면에서 진행되는 것과는 달리 우리 눈앞에 펼쳐진 현실 세계 위에 가상의 그래픽 이미지가 추가된 형태였다. 나이언틱에서 출시한 이 색다른 구성의 스마트폰 게임에 전세계 게이머들은 폭발적인 반응으로 응답했다. 포켓몬 고 덕분에 증강현실이라는, 이제는 조금은 귀에 익숙해진 기술에 관심이 집중되었는데, 증강현실은 과연 어떤 기술이며 최근의 동향은 또 어떨까?


증강현실의 시작

차세대 먹거리, 차세대 모바일 중심 기술 등으로 거론되고 있는 증강현실은 한자로는 增强現實, 영어로는 Augmented Reality라고 쓴다. 현실에 무언가를 증가시켰다는 의미다. 증강현실을 지난해 포켓몬 고를 통해 처음 접한 사람들은 포켓몬 고가 증강현실의 시초인 것으로 생각하기도 하는데, 사실 증강현실의 역사는 생각보다 오래 되었다. 그 시초에 대해서는 여러 의견이 있지만, 1990년 톰 코델이 항공기 제조회사 보잉에 재직 중 부품의 조립 방법을 트레이닝 시키기 위해 헤드 마운트 디스플레이를 이용해 개발한 기술에 Augmented Reality라는 용어를 처음 사용한 것이 시작이라고 전해진다.

▲증강현실의 시초로 알려진 톰 코델의 장치

하지만 이를 완벽한 시초로 보기도 어려운 것이, 이미 1960년대부터 헤드 마운트 디스플레이가 개발되고 있었고 이를 이용해 눈 앞의 현실 세계에 컴퓨터 그래픽을 더한 기술이 존재했다. 1960년대 유타대학의 이반 서덜랜드는 헤드 마운트 디스플레이를 개발하고 현실세계 위에 그래픽을 덧씌우는 기술을 선보인 바 있다. 당시 개발된 헤드 마운트 디스플레이는 지금의 HMD에 비하면 훨씬 번잡스럽고 무거웠기 때문에 왕의 머리 위를 겨누고 있던 칼의 이름을 따서 ‘The Sword of Damocles’라고 불릴 정도였으며, 그래픽 역시 와이어프레임 수준으로 단순했다.

▲이반 서덜랜드가 개발한 헤드 마운트 디스플레이

증강현실의 구현 방식

증강현실의 구현에는 몇 가지 방식이 사용되고 있다. 우선 초창기 가장 흔하게 사용되었던 방식은 비주얼 마커를 이용한 방법이다. 마커는 미리 지정해둔 특정 표시를 증강현실 앱이 인식하도록 만들어서 정해진 반응이 실행되게 하는 것으로, QR코드와 같은 특정 패턴을 사용하거나 마케팅의 한 방법으로 특정 로고를 인식하도록 하는 방법을 사용하기도 한다. 증강현실을 지원하는 도서의 경우 바로 이런 마커 인식 방식을 사용하고 있다.

다음으로는 카메라와 센서를 이용해 전방의 환경을 인식하고 이를 기반으로 증강현실을 구현하는 방식이 있다. SLAM(Simultaneous Localization and Mapping) 방식의 경우 주변의 환경을 인식해서 해당 지형지물에 대한 정보와 공간을 읽고 그 위에 그래픽 이미지를 올려두는 방식이다.

객체인식 기술의 경우 SLAM 방식과 흡사한 면도 있지만, 인식의 정교함을 따지면 훨씬 낮기 때문에 좀 더 간단한 기능 구현에 주로 사용된다. 일반적으로 간단한 물체의 형태, 즉 원통형이나 육면체, 사각, 원형 등의 형태를 인식하고 이를 이용해 해당 사물 위에 정보를 표시하는 방식을 사용한다. 마케팅이나 가구 배치 등의 용도로 쓰이기도 한다.

이외에도 GPS의 위치 정보를 이용해 특정 위치에 정보가 뜨도록 하는 기술도 사용되고 있다. 포켓몬 고가 대표적인 위치 정보 활용 증강현실 서비스라고 할 수 있다.


포켓몬 고와 국내 증강현실

이처럼 우리 생각보다 훨씬 긴 역사를 지닌 증강현실은 오래 전부터 꾸준히 개발되고 발전되어왔지만, 대부분 비싼 가격의 헤드 마운트 디스플레이를 이용해서 운영되어왔기 때문에 일반 사용자들은 접할 기회가 극히 제한적이었다. 하지만 스마트폰이 대중화되면서 카메라와 디스플레이, 실시간으로 그래픽을 처리할 수 있는 뛰어난 성능의 프로세서가 하나로 합쳐진 기기를 누구나 손에 하나씩 들고 다니게 되면서 증강현실은 우리에게 점점 더 가까워지고 있었다. 그리고 2016년 7월 세계적으로 유명한 만화 캐릭터인 포켓몬을 이용한 게임 포켓몬 고가 출시되면서 엄청난 인기를 누리게 된 것이다.

세계적으로 큰 인기를 끌면서 각종 사고의 원인으로 논란의 중심에 설 정도로 유명세를 치른 포켓몬 고는 당시로는 다소 낯선 증강현실이라는 기술을 사용해서 스마트폰의 카메라로 앞에 있는 현실 세계를 디스플레이에 실시간으로 비췄다. 동시에 그 위에 컴퓨터 그래픽으로 만들어낸 가상의 몬스터들을 중첩시켜 보여주었다. 또한 게이머의 움직임에 따라 몬스터를 화면의 중앙에 위치시키고 공을 던져 잡는 게임 진행 방식으로 현실과 가상이 하나로 합쳐지는 생소한 화면을 볼 수 있었던 점도 이 게임의 인기 요인이었다.

하지만 포켓몬 고보다 훨씬 이전에 국내에서 증강현실을 이용한 스마트폰 게임이 출시된 적이 있다. 2011년 통신업체 KT에서는 ‘올레 캐치캐치’라는 앱을 출시했는데, 증강현실 기술을 이용해 주변의 현실 세계 위에 나타난 몬스터(올레몬)를 잡으면 포인트나 쿠폰을 지급하는 일종의 마케팅용 게임이었다. 실제 앱 화면이나 몬스터를 잡는 방식은 포켓몬 고와 크게 다르지 않다. 포켓몬 고의 포켓몬들이 특정 지역에서 출몰하는 것처럼 올레몬 역시 지정된 장소나 로고 주변에서 발견할 수 있으며, 화면상에 나타난 올레몬을 터치로 잡으면 캔디나 할인권과 같은 선물을 주는 방식이었다.


하지만 게임 자체에 대한 수익이 전혀 없고, 단지 KT와 파트너사의 상품을 노출시키려는 마케팅 목적의 앱이었기 때문에 게임성이 극히 한정적일 수밖에 없었다. 또한 전체 스마트폰 사용자를 대상으로 제공된 것이 아니라 KT 이동통신 사용자들만을 위한 앱이라는 제약도 있었다. 이러한 이유로 포켓몬 고보다 5년 이상 앞서 출시된 올레 캐치캐치는 약 2년간의 운영을 끝으로 2013년 5월 서비스를 종료했다. 


최근의 증강현실 활용

또 다른 대표적인 증강현실 서비스로는 올레 캐치캐치나 포켓몬 고가 만들어지기 훨씬 이전인 2008년 오스트리아에서 설립된 증강현실 전문 기업 위키튜드를 들 수 있다. 위키튜드는 현재에도 다양한 증강현실 관련 서비스를 내놓고 있는데, 기본적으로는 현실 세계를 앱으로 비추면 주변의 매장에 대한 정보나 길을 안내하는 앱에서부터 특정 제품 정보를 표시하거나 가구를 가상으로 배치해보는 등의 폭넓은 서비스도 제공하고 있다. 국내에서도 지난 2012년 LG전자의 옵티머스3D를 통해 서비스를 공급한 바 있다.

증강현실을 이야기하면서 구글 탱고를 언급하지 않을 수 없다. 프로젝트 탱고는 구글이 발표한 플랫폼으로, 모바일 기기를 이용한 증강현실 기술 중 하나이다. 특정 마커를 인식하는 방법과 GPS의 위치정보를 이용하는 방법이 있는데, 마커 인식의 경우 마커가 없는 곳에서는 실행되지 않는다는 단점이 있으며 GPS 정보를 이용하는 경우 실내에서는 사용이 제한된다는 문제가 있다. 프로젝트 탱고는 마커나 GPS 정보를 이용하지 않고 컴퓨터 비전만을 사용하는 기술을 채택하고 있다. 

단, 이를 위해서는 기본 카메라와 모션 트래킹 카메라, 심도측정 카메라 등 필수 부속이 있어야 하기 때문에 모든 스마트폰에서 프로젝트 탱고를 사용할 수는 없다. 현재 가능한 기기는 레노버 팹2프로와 에이수스 젠폰AR이 구글로부터 공식 인증을 받은 탱고 스마트폰으로, 앞으로 기기 범위를 점차 늘려갈 전망이다.

▲탱고 플랫폼을 지원하는 레노버 팹2프로

현재 게임뿐만 아니라 가구 배치나 길이 측정 등을 돕는 앱, 내비게이션 앱 등에서도 증강현실 기술을 사용하고 있다. 최근에는 부동산 앱에서도 증강현실을 이용해 주변의 매물을 간편하게 확인할 수 있는 서비스를 내놓아 바야흐로 증강현실의 대중화가 이루어지고 있는 상황이다.

▲증강현실을 이용한 다양한 앱

대부분의 헤드 마운트 디스플레이가 가상현실 구현을 위한 장비로 사용되고 있는 가운데, 마이크로소프트가 개발한 홀로렌즈의 경우 전면이 반투명한 재질로 되어있고 그 위에 그래픽 이미지가 띄워지기 때문에 증강현실을 구현할 수 있다. 홀로렌즈는 자체에 프로세서와 저장공간 등 모든 하드웨어를 갖추고 있는 만큼 가장 진보한 개인용 증강현실 기기라고도 할 수 있다. 홀로렌즈는 게임부터 의료, 교육, 업무 등 무궁무진한 적용 분야를 가지고 있으며, 2세대 홀로렌즈에는 인공지능이 내장된다고 알려져 있어 미래가 더욱 기대된다.

▲마이크로소프트 홀로렌즈의 다양한 활용



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