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증강현실, 현실에 가상을 더해주는 신기술을 알아보자

 

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2017-05-15 11:02:34
안병도 기자
(catchrod@betanews.net)

2008년 국내 개봉한 영화 ‘아이언맨’을 보면 주인공이 주차장에서 처음으로 아이언맨 슈트를 장착하는 장면이 있다. 영화에서 보면 아이언맨 슈트가 차량 정보를 자동으로 보여주고, 내비게이션처럼 길 안내도 눈앞에 바로 보여준다. 이렇게 현실에 정보를 증가시켜 보여 주는 것, 현실에 가상을 겹쳐 보여 주는 것이 증강현실(Augmented Reality, AR)이다.

증강현실, 현실에 가상을 더해주는 신기술을 알아보자



AR은 영화 속에서나 볼 수 있는 기술이 아니다. 현실에서도 예를 들면 대형 쇼핑몰에 마련된 스크린 앞에 서서 풍선 터트리기와 같은 간단한 게임을 할 수 있다. 이것이 현재 우리가 경험할 수 있는 AR이다. 가구회사에서는 구매 전 미리 제품을 가상으로 배치해 볼 수 있는 AR 앱 서비스를 제공한다. 사용자가 옷을 직접 입지 않고 확인할 수 있는 가상 피팅 서비스도 있다. 올해 1월 24일 국내 출시된 포켓몬GO는 대표적인 AR 게임이다.


증강현실, 가상현실과는 무엇이 다르나

이런 증강현실을 이야기할 때 꼭 함께 나오는 것이 있다. 바로 가상현실(Virtual Reality, VR)이다. 그런데 많은 사람이 증강현실과 가상현실을 혼동한다. 이 둘은 같은 것이 아니다.

증강현실, 현실에 가상을 더해주는 신기술을 알아보자

▲ 가상현실


증강현실, 현실에 가상을 더해주는 신기술을 알아보자

▲ 증강현실


VR은 모든 것이 가상인 기술이다. 컴퓨터로 환경이나 상황을 현실과 흡사하게 만들어 경험시킨다. 사용자의 시각, 청각, 촉각 등을 통해 마치 현실인 것처럼 느끼게 해 주는 것이다. 컴퓨터를 이용해 구현하는 만큼 관련 기술이 발달할수록 더욱 현실감 있는 가상 세계를 만날 수 있다.

하지만 컴퓨터가 만든 것이니만큼 현실은 아니다. 이에 비해 AR은 현실과 가상이 복합되어 있다. 기술적으로 보면 AR은 현실에 실시간으로 가상 정보를 겹쳐서 표시하는 방식이다. 따라서 실제 환경도 볼 수 있어 VR보다 더욱 현실감이 있다.

예를 들어, 운전대에 앉아 화면에 나오는 그래픽을 보며 운전하는 게임이 VR이라면, 실제 도로에서 내비게이션이나 앞 유리에 정보를 표시해주는 HUD(Head Up Display) 등을 통해 여러 정보를 얻으며 운전하는 것이 AR이다. 이처럼 일상 속에서 가상과 상호작용을 할 수 있는 것이 AR 기술이다.


증강현실의 역사

AR은 ‘오즈의 마법사’의 원작자인 라이먼 프랭크 바움의 아이디어에서 출발했다. 1901년 그는 현실 세계를 비춘 영상에 사람이 만든 데이터를 덧붙이는 ‘캐릭터 마커’라는 기기를 고안했다. 이것이 AR이란 개념의 시작이다.

최초의 AR기기는 1968년 이반 에드워드 서덜랜드가 개발한 HMD인 ‘The Sword of Damocles’였다. 이 기기는 천장에서 매달린 기계 팔에 연결된 HMD를 머리에 단단히 고정해야 했고, 성능상의 문제로 단순한 와이어프레임 정도만 표현할 수 있었다.

증강현실, 현실에 가상을 더해주는 신기술을 알아보자

공식적으로 AR이란 단어는 1990년 보잉의 기술자인 톰 카우델이 처음으로 언급했다. 그는 작업자들에게 항공기의 전선을 조립하는 것을 돕기 위한 과정에서 AR이라는 용어를 만들었다.

AR을 사용자들이 직접 접하게 된 것은 2007년 출시된 PS3용 게임인 ‘디 아이 오브 저지먼트’를 통해서다. 이 게임은 실제 카드를 이용해 TCG를 즐길 수 있는 AR 방식을 채택했다. 게임을 즐기는 사용자들은 실제 카드화면 위에 겹쳐진 캐릭터 CG를 보며 보다 흥미롭게 게임을 즐길 수 있다.



증강현실을 즐기는 데 필요한 것

그러면 사용자가 실제로 증강현실을 즐기기 위해서는 어떠한 것들이 필요할까?

증강현실, 현실에 가상을 더해주는 신기술을 알아보자



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먼저 입력을 위한 카메라가 있어야 한다. 카메라를 통해 사용자가 보고 있는 시각적인 정보를 촬영한다. 그리고 위치를 알 수 있는 GPS와 중력, 가속도, 지자기 센서 등이 필요하다. GPS를 이용해 사용자의 현재 위치를 파악하고 중력, 가속도, 지자기 센서 등을 이용해 어디서 어떤 방향으로 어떻게 이동하는지를 파악한다.

두 번째는 처리를 위한 시스템이다. 앞에서 입력받은 정보를 바탕으로 부가정보를 만들어 내야 한다. GPS 정보로 해당 위치의 정보를 얻기 위해 위치정보시스템이 필요하다. 카메라로 받은 이미지에서 상표나 마크 같은 특정 정보를 얻기 위한 프로그램도 필요하다. 그리고 만들어낸 부가정보들을 화면에 표시해야 한다.

마지막으로 출력이다. 이렇게 처리된 정보를 출력할 기기가 필요하다. 일반적인 TV나 모니터부터 VR에서 많이 쓰이는 HMD나 스마트폰까지 다양한 기기를 사용할 수 있다. 현재 우리가 사용하는 제품 중에 이것을 다 가지고 있는 제품이 바로 스마트폰이다. 증강현실을 구현하기 알맞은 이 기기 덕분에 우리는 손쉽게 증강현실을 체험할 수 있다.


증강현실의 원리는?

그렇다면 구체적으로 이런 AR은 어떻게 구현하는 것일까? 원리를 알아보기 위해 올해 1월 24일 국내에 정식 출시 되어 많은 사람을 AR의 세계로 끌어들였던 게임, ‘포켓몬GO’를 예로 들어보겠다.

증강현실, 현실에 가상을 더해주는 신기술을 알아보자

포켓몬GO는 게임을 시작하면 GPS를 이용해 현재 위치를 파악하여 앱에 알려준다. 위치정보시스템을 통해 그 위치 주변의 포켓몬, 포켓스톱, 체육관의 정보를 알려주고 지도 위에 표시해준다. 사용자가 이동하면 위치변화를 추적해 적용하고 포켓몬이 있는 곳이 일정 거리 이하이면 알림을 준다.

그러면 포켓몬을 잡기 위한 화면으로 들어간다. 화면을 좌우로 움직이면 센서를 이용해 포켓몬의 위치를 정확히 잡을 수 있고, 마치 현실 속에 있는 것 같은 포켓몬을 스마트폰을 터치해 잡으면 된다.


증강현실의 현재와 미래

증강현실 시장은 성장 중이다. KT경제경영연구소의 보고서에 따르면 2020년에는 관련 시장이 1,200억 달러(약 140조 원)에 이른다. 또한 전 세계에 히트한 게임 ‘포켓몬GO’ 덕분에 대중의 AR에 대한 관심도 높아지고 있다. 그만큼 시장 크기도 커질 수 있다.

관련 기업 역시 AR의 밝은 미래를 확신하며 앞다투어 투자하고 있다. 퀄컴은 오스트리아 AR 회사인 이미지네이션을 인수했다. 구글은 구글글래스를 발표했고 AR 회사인 매직리프에 투자했다. 마이크로소프트는 AR 기술이 포함된 홀로렌즈를 발표했으며, 애플도 AR 회사인 메타이오를 인수했다. 인텔 역시 캐나다의 스마트 글래스 업체인 레콘을 인수하며 AR 사업에 박차를 가하고 있다.

증강현실, 현실에 가상을 더해주는 신기술을 알아보자



증강현실 기술을 이용하면 눈으로 보는 것들에 대한 정보를 바로 확인할 수 있다. 일일이 검색어를 입력해 검색하던 기존 검색 방식과 다르게, 보이는 것이 검색어가 된다. 따라서 사용자는 관련 정보를 손쉽게 얻을 수 있어 편리하다.

하지만 증강현실 기술로 인한 단점과 폐해도 생각해봐야 한다. 가상 세계에 매혹되어 일상생활에 장애를 가져다줄 수 있다. 당장 ‘포켓몬GO’만 하더라도 플레이를 즐기느라 주위를 보지 못해 사건사고가 발생하고 있다. 일본에서는 운전 중 ‘포켓몬GO’를 하다가 보행자 2명을 치어 1명이 사망하는 사고가 발생했으며, 미국에서는 게임에 몰두하던 두 사람이 해안 절벽에서 추락해 병원으로 후송되었다.

그리고 프라이버시 침해 문제가 생길 수 있다. 자신의 의사와 상관없이 정보가 무분별하게 노출된다면 심각한 문제가 발생할 수 있다. 스팸 정보 역시 AR에서도 발생할 수 있는 문제이다. AR 검색을 위해 앱을 실행시켰는데 쓸데없는 정보가 화면을 가득 채우고 있다면? AR을 사용하고 싶은 마음이 없어질 것이다. 현재 우리가 웹에서 겪는 모든 문제가 AR에도 고스란히 적용될 수 있다.

이렇듯 언제나 신기술 뒤에는 단점이나 부작용이 자리하고 있기 마련이다. 기술 발전만 관심을 가질 것이 아니라 이러한 문제점을 얼마나 해결해 나가는지도 지켜봐야 할 것이다.




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