4-1 다시점기반 3D 얼굴생성기술 CG 기반기술연구팀담당자황본우 본기술은스테레오기반의다시점영상을이용하여 3차원얼굴형태및질감데이터를생성할수있고복원된 3D 얼굴데이터를정형화된참조얼굴모델의변형을통해표현함으로써얼굴애니메이션이가능한형태로출력할수있어수작업의최소화및다양한 3D 얼

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1 4. 소프트웨어, 콘텐츠분야

2 4-1 다시점기반 3D 얼굴생성기술 CG 기반기술연구팀담당자황본우 본기술은스테레오기반의다시점영상을이용하여 3차원얼굴형태및질감데이터를생성할수있고복원된 3D 얼굴데이터를정형화된참조얼굴모델의변형을통해표현함으로써얼굴애니메이션이가능한형태로출력할수있어수작업의최소화및다양한 3D 얼굴에대한응용이가능한기술임. 본기술은방송, 영화, 게임및의료, 미용등 3차원얼굴모델이필요한다양한서비스에활용가능함. 1. 기술개요 기술개념및기술사양 기술개념 다시점카메라를사용하여생성된깊이정보를기반으로 3D 얼굴의외형을자동으로복원하고이를정형화된참조얼굴모델의변형을통해표현함으로써다양한응용이가능한 3D 얼굴모델을생성하는기술 기술구성도및내용 기술개발의필요성 고객및시장의니즈 최근피부분석시스템, 가상화장시스템, 게임용개인아바타, 디지털배우생성등을목적으로고품질 3D 얼굴데이터에대한수요가급증 이를위한기존의접근방식은, 구조광이나레이저같은능동센싱방식을이용한 3D 스캐너를이용하여얼굴의 3D 외형데이터를생성하는방식이주로사용되고있음 이러한기존의방식은, 측정된 3D 외형의정밀도는높으나고가의장비비용과최소한수초이상의스캐닝시간이필요하여얼굴표정의변화나움직임에따라결과물이영향을받는다는단점이존재 최근, 컴퓨터비전기술의발달로스테레오영상정보만을이용하여얼굴의 3D 외형데이터를비교적저렴한시스템비용으로획득하는기술이상용화가능수준으로발전하고있음 3D 얼굴외형복원정밀도를저렴한카메라센서모듈을이용한영상처리방식으로대체함으로써제품의가격경쟁력을강화 기존의능동센싱방식의 3D 스캐닝솔루션들에비해, 간편하고, 저가의비용으로다양한얼굴형태에대한복원이가능한차별화된기술을제시 단순 3D 얼굴스캐너에서벗어나 3D 얼굴의다양한응용이가능하도록복원된 3D 얼굴데이터를정형화된참조얼굴모델의변형을통해표현함으로써얼굴애니메이션및얼굴분석이가능한형태로출력 기술의상세사양 다시점카메라촬영기술 ( 다시점영상캡처 / 저장 ) 다시점카메라캘리브레이션기술 3D 얼굴외형복원기술 3D 얼굴외형전이기술 3D 얼굴출력데이터변환기술 2. 개발기술의주요내용 기술의특징 고객 / 시장의니즈를충족시키는독특한점 기존의고가의센서를이용해얻은 3D 외형정보에근접하는수준의 경쟁기술대비우수성 경쟁기술 / 대체기술현황 영국 Dimensional Imaging사의얼굴복원및전이기술 (Di3D) 스위스 ETH 연구소의얼굴복원기술 162

3 경쟁기술 / 대체기술대비우수성 / 등록구분 특허명 국 ( 등록 ) 군집거리기반의배경모델생성과전경 / 배경분리한국 다시점영상에서코드북기반의전경및배경분리장치및방법 한국 변이맵개선방법한국 스테레오영상정합장치및그방법한국 얼굴데이터관리시스템및그방법한국 경쟁기술 Di3D DSLR 카메라 (4 대 ) 를이용한스테레오정합방식으로복원시간수분소요 제어조명필요 설치및이동불편 장시간수작업을통한전이 가격 ( 상용제품 ): 약 7 천만원 ETH DSLR 카메라 (5 대 ) 를이용한스테레오정합방식으로 ( 시점별합성방식 ) 복원시간수십분소요 제어조명필수적 설치및이동불편 자체개발한얼굴용카메라보정장치사용으로정확도향상 가격 ( 연구용 ): 미정 기술의완성도 기술개발완료시기 다시점카메라촬영, 보정, 3D 얼굴복원 (2012 년 5 월 ) 3D 얼굴외형전이 / 출력데이터변환기술 (2012 년 10 월 ) 기술이전범위 소스프로그램 / 바이너리프로그램 / 기술문서 - 다시점카메라촬영기술 ( 다시점영상캡처 / 저장 ) - 다시점카메라캘리브레이션기술 - 3D 얼굴외형복원기술 - 3D 얼굴외형전이기술 - 3D 얼굴출력데이터변환기술 표준화및특허 관련기술의표준화동향 해당사항없음 보유특허 국부다해상도 3 차원얼굴고유모델생성을통한자동화된얼굴피부관리시스템 한국 다중카메라기반삼차원얼굴복원장치및방법한국 3. 기술적용분야및기술의시장성 기술이적용되는제품및서비스 ( 등록 ) 번호 ( 등록 ) 년도 개인의실사 3D 아바타생성을통한스마트폰 / 스마트 TV 연계게임 및 T- 커머스, 가상세계기반 SNS 서비스 3D 얼굴복원기술을이용한실사 CG 캐릭터기반게임 개인또는배우, 가수, 스포츠선수등에대한자동화된실사피규어 제작을위한 3D 프린팅서비스 본기술의우수성 웹캠 (2 대 ) 를이용한스테레오정합방식으로 10 초이내복원 조명변화에강인해실내자연조명환경에서도복원가능 설치및이동이용이 최소한의수작업을통한전이가능 기본 H/W 가격이경쟁기술대비약 1/10 수준으로가격경쟁력우수 웹캠 (2 대 ) 를이용한스테레오정합방식으로 10 초이내복원 (2 대의카메라를사용하므로합성과정이필요없음 ) 조명변화에강인해실내자연조명환경에서도복원가능 설치및이동이용이 자체개발한얼굴용카메라보정장치사용으로정확도향상 얼굴피부및형태를분석하는 3D 얼굴피부분석및가상성형시스템 실사기반의 3D 캐릭터를이용한 3D 가상스튜디오및가상캐스터 시스템 3D 가상시뮬레이션을이용한중독증환자에대한노출치료시스템 해당제품 / 서비스시장규모및국내외동향 해당제품 / 서비스시장규모 세계 3D 시장규모 '13 년약 770 억불전망 ( 연평균 65% 대성장 률,KOCCA) 세계 3D 시장규모 '13 년약 770 억불전망 ( 연평균 65% 대성장률,KOCCA) 해당제품 / 서비스시장국내외동향 3D 영화의급속한제작및보급 (2008 년 5 편, 2010 년 26 편, 2011 년 38 편이상 ) 3D 동화, 3D 의학교육등이러닝분야 (2013 년 35,180 백만달러증가, KOCCA) 첨단의료분야 : 성형수술산업에 3D 가상성형시스템도입 / 다수의 카메라기반복원 (Vectra) 미국 300 만건, 한국 66 만건 (2009 년성형수술빈도, 출처 : ISAPS) 가상진단, 가상 3D 수술, 3D 의료시뮬레이션분야등활용 3D CCTV 3D 몽타주, 3D 범인얼굴기록등의보안분야에적용 방송사의유명인 3D 얼굴복원및아바타인터뷰 ( 총선, mbc/ DI3D) 4. 기대효과 기술도입효과 고객이본기술을통해얻을수있는경제적효과 기존기술과의차별성 - 기본방식 ( 패턴광및 3D 스캐너 ) 의 3D 얼굴복원은제한된장소및 환경조건에서작동하며, 텍스쳐획득이어려움 - DI3D 시스템은고가이며, 데이터의후처리를위해수작업이필요하나, 본기술은저가의보급형시스템이며, 데이터획득 최종서비스를단계를사용자편의중심의 UI 로자동화하여제작시간 ( 인건비 ) 를획기적으로절감함 극사실적디지털보존및다양한분야에응용가능 - 캡쳐장비의업그레이드로애니메이션이가능한고품질의사실적 3D 얼굴복원및생성이가능하여영화및방송용콘텐츠활용할수있음 - 기존스티커자판기와같은이동형 3D 아바타자판기제작을통해본인의사실적 3D 아바타를손쉽게제작및 3D 홀로그램, 인형으로출력하는서비스로새로운수익모델제공 - 자신의 3D 아바타를생성하여 3D 동화의주인공이되어이야기속으로참여할수있는 3D 인터랙티브동화서비스, 마치가상공간에서자신이누군가와이야기할수있는 3D 아바타채팅서비스, 자신이직접참여하는 3D 인터랙티브게임서비스등현재까지의사용자참여형서비스의새로운패러다임을제시및새로운수익모델창출 - 3D 가상성형및분장등보급형가상미용의료서비스로비용절감효과기대 163

4 4-2 전방향영상과 3 차원스캐닝데이터를 이용한 3 차원모델링기술 CG 기반기술연구팀담당자추창우 1. 기술개요 3차원스캐닝데이터와다시점영상을활용하여 3차원모델링및텍스처를추출할수있어후작업의최소화및 3차원복원정확도를향상하였음. 본기술은디지털콘텐츠제작, 가상현실, 게임, 지리정보서비스등광대역배경의 3차원모델이필요한서비스의데이터제작에활용가능함. 기술개념및기술사양 기술개념 거리레벨에서획득한전방향영상과 3차원스캐닝데이터를이용하여간략한 3차원모델생성 기술구성도 기술개발의필요성 고객및시장의니즈 위성사진을이용한평면적인인터넷지도서비스를시작으로항공및지상에서촬영한파노라마영상을이용한입체감이느껴지는지도서비스로진화하였음 입체감이느껴지는수준에서실제 3차원정보를제공하는지도서비스로향상시키기위해넓은지역에대한 3차원스캐닝및다시점의영상촬영이진행되고있음 고객 / 시장의니즈를충족시키는독특한점 대용량 3차원스캐닝데이터와다시점영상을같이활용하는인터랙티브 3차원복원기술 평면, 실린더등의프리미티브도형을포인트클라우드에피팅하여모델링자동화추구 3 차원스캐닝데이터의잡음에강인한피팅기능제공 전방향영상을이용한 range data 정렬및맵생성 기술의상세사양 전방향영상과 3차원스캐너데이터의동기저장 주로영상을이용한 3차원복원이많이연구되었고, 3차원스캐닝은주로측량관점에서활용되었으나최근에는 3차원복원을위해 3차원스캐너를활용하는추세임 이러한 3차원스캐닝데이터와영상을같이사용하는복원기술을통해효율적으로 3차원모델을생성할수있는기술이필요함 2. 개발기술의주요내용 기술개발의필요성 전방향영상을이용한카메라와 3차원스캐너의기하보정제공 프리미티브도형의포인트클라우드피팅을통한편리한 3차원모델링 3 차원모델의텍스처를전방향영상으로부터자동생성경쟁기술대비우수성 경쟁기술 / 대체기술현황 CAD/CG 소프트웨어 : 대용량 point cloud 데이터처리가불가능했으나, 최근에는별도의 add-in 소프트웨어를통해 3D 스캐닝데이터에 164

5 서 3 차원모델을생성함 - 텍스처처리를못하는경우가있음 영상기반 3 차원복원소프트웨어 - 다방향항공영상혹은일반영상을이용한 3 차원복원이가능하나 point cloud 를사용하지않음 경쟁기술 / 대체기술대비우수성 경쟁기술 CAD/CG 소프트웨어 영상기반 3 차원복원소프트웨어 기술의완성도 기술개발완료시기 2013 년 1 월프로토타입완성 2013 년 3 월기술이전가능 기술이전범위 소스프로그램 바이너리프로그램 기술문서 표준화및특허 관련기술의표준화동향 해당사항없음 보유특허 / 등록구분 등록 본기술의우수성 입력영상으로부터텍스처를추출하여복원한데이터를활용하기위한별도의후작업을최소화할수있음 영상만을사용하여 3 차원복원을하면영상의해상도에의해정확도에한계를가지나, 3 차원스캐닝데이터를활용함으로써 3 차원복원정확도향상 특허명 카메라초점거리추정장치및 방법 국 ( 등록 ) 한국 3 차원도시모델링장치및방법한국 ( 등록 ) 번호 ( 등록 ) 년도 기술적용분야및기술의시장성 기술이적용되는제품및서비스 대용량 3 차원스캐닝데이터 / 다시점영상을이용한 3 차원복원소프 트웨어 전방향영상과 3 차원모델을이용한거리레벨의온라인지도서비스 디지털콘텐츠제작, 가상현실, 게임, 지리정보서비스, 시뮬레이션등 광대역배경의 3 차원모델이필요한서비스의데이터제작에활용가능 해당제품 / 서비스시장규모및국내외동향 해당제품 / 서비스시장규모 국내디지털콘텐츠시장 '12 년약 15 조원전망 ( 연평균 8% 대성장률 ) 그중디지털방송과디지털영상은각각약 3.2 조, 0.3 조원예상 국내디지털콘텐츠부문별규모및성장추이 (2007~2014) ( 단위 : 억원 ) 구분 CAGR 디지털콘텐츠 101, , , , , , , , % 디지털방송 15,260 16,648 20,337 24,198 28,188 32,257 36,349 42, % 디지털영상 3,121 3,384 3,502 3,545 3,562 3,569 3,571 3, % 2008 년도국내디지털콘텐츠산업시장조사보고서, CAGR 은 '08-'13 기준임 ( 한국소프트웨어진흥원 ) 해당제품 / 서비스시장국내외동향 해당기술관련제품은주로외국제품을활용하고있음 관련제품으로 Autodesk AutoCAD/3ds Max, Bentley MicroStation, Google Sketchup, PLW Modelworks 등이있음 4. 기대효과 기술도입효과 고객이본기술을통해얻을수있는경제적효과 실세계의 3 차원모델을정확하게저작하기위해서는일반 CG 소프 트웨어가아닌그기능에특화된도구를활용해야정확성과작업시 간단축등의효과를볼수있음 광대역 3 차원배경모델링을위해거리레벨에서쉽게포인트클라우드 를획득할수있으며, 전방향영상을같이활용하기때문에사실적인 포인트컬러및텍스처생성가능함 165

6 4-3 사용자동작기반 UI/UX 기술 인터랙티브입체영상연구팀담당자남승우 본기술은몸에아무런기구를착용하지않은사용자의모습및 3차원동작을활용하여입체컨텐츠를제어하고상호작용할수있도록하는기술임. 본기술은사용자와입체컨텐츠간상호작용내용을쉽게디자인및시뮬레이션을하여사용자의체험감을극대화시킬수있음. 기술개념및기술사양 기술개념 몸에아무런기구를착용하지않은사용자의모습및 3차원동작을활용하여입체콘텐츠를제어하고상호작용할수있도록함 사용자와입체콘텐츠간의상호작용내용을쉽게디자인하고시뮬레이션 기술구성도 1. 기술개요 기술개발의필요성 콘텐츠의입체화로입체적 / 체감적인터페이스기술개발필요 2 차원적인터페이스기술에서상호작용의깊이까지고려하는 3차원공간인지인터페이스기술로의발전 기술의상세사양 직관적 혁신적상호작용인터페이스가제품경쟁력을좌우함 애플은제품들 ( 아이폰, 아이패드등 ) 에멀티터치인터페이스기술를채택하여전세계적으로직관적인테페이스시장의흐름을주도해나가고있음 사용자들의니즈가다양화되고개인화적인가치가중요됨 인터넷, 모바일, IPTV 등의양방향기반뉴미디어매체가강화되면서 사용자가콘텐츠와적극적으로상호작용할수있는기회가증가 경쟁기술대비우수성 경쟁기술 / 대체기술현황 2. 개발기술의주요내용 기술의특징 고객및시장의니즈를충족시키는독특한점 경쟁사명 Canesta( 미국 ) Point Grey( 캐나다 ) 경쟁기술현황 IR 소스를이용한 TOF 방식의 3D image sensor 개발함 Hitachi TV에 Gesture User Interface 공급함 Machine vision을위한스테레오비젼카메라기술의선두주자 사용자의몸에아무것도착용하거나지니고있는것없이단지사용자 의직관적인동작만으로다양한콘텐츠들과상호작용함으로써사용자 의체험감을극대화시킬수있음 MS( 미국 ) Kinect ( 제스쳐, 음성인식, 동작인식 ) PrimeSense( 이스라엘 ) IR 소스를이용한구조광방식의깊이센싱장치상용화 MS 의 Kinect 에사용됨 166

7 경쟁기술 / 대체기술대비우수성 해당제품 / 서비스시장규모및국내외동향 기술의완성도 기술개발완료시기 2013 년 2 월 ( 예상 ) 기술이전범위 실시간깊이인식기술 (SW 및 HW 설계서 ) 사용자 3 차원동작인식기술 (SW) 사용자동작기반인터페이스구현솔루션 (SW) 표준화및특허 관련기술의표준화동향 없음 경쟁사명 PrimeSense( 이스라엘 ) 보유특허 / 등록구분 MS( 미국 ) 3. 기술적용분야및기술의시장성 기술이적용되는제품및서비스 기술이적용되는제품 / 서비스 본기술의우수성 환경조건에강인한 3 차원공간센싱기술제공 디자이너중심의상호작용통합솔루션제공직관적인 ( 복잡한 ) 사용자동작인식제공 특허명 머리제스처를이용한사용자인터페이스장치 및그방법 국 ( 등록 ) 한국 사용자적응형제스처인식방법및그시스템한국 ( 등록 ) 번호 ( 등록 ) 년도 해당제품 / 서비스시장규모 혁신적인상호작용인터페이스를채용해서시장의호응을얻은업체들의성공사례이후로직감적인인터페이스기술이시장의흐름을주도 (Wii, iphone 등 ) 관련 3D 입체시장규모의확대로, 필요한입체콘텐츠증가와콘텐츠에손쉽게접근할수있는입체인터페이스제품시장확대가예상됨 입체 3D 디스플레이시장의향후 CAGR이 39% 에달하며전체디스플레이시장에서의점유율이 2009년 1.9% 에서 2015년에는 9.2% 에달할것으로전망됨 입체디지털콘텐츠시장은형성초기단계이며입체디스플레이의점유율성장에비례하여증가할것으로예상 해당제품 / 서비스시장국내외동향 혁신적인상호작용인터페이스를채용해서시장의호응을얻은업체들의성공사례이후로직감적인인터페이스기술이시장의흐름을주도 각종 IT융합제품과서비스에대한사용자의편의성, 친근감, 구매선호도를높이기위한주요요소로사용자인터랙션기술이선진 IT기업의 (Nokia, Goggle, Cisco, Microsoft, Samsung, LG, SKT, KT 등 ) R&D 핵심으로부상하며시장을주도하고있음 3D 디스플레이시장확대로인한입체콘텐츠필요성증가와함께쉽고편리하면서즐거움을줄수있는입체인터페이스기술및제품시장확대가예상됨 4. 기대효과 기술도입효과 고객이본기술을통해얻을수있는경제적효과 깊이센싱장치시장은현재 PrimeSense( 이스라엘 ) 및 Kinect( 미국 MS) 등의외국업체들이거의독점하고있음 IPTV 셋톱, 3D TV의연간생산량을 1000만대로가정, 깊이센싱장치및상호작용솔루션의구입 / 도입비용을계산하면연간 1210억의수입대체효과가있음 새로운인터페이스의콘텐츠를이용한교육, 엔터테인먼트, 원격진료등시장창출및활성화 인터페이스에서차별화된콘텐츠를통하여셋톱, 핸드폰, TV 등국내주요제조업의경쟁력강화 167

8 4-4 게임봇탐지및대응기술 스마트게임연구팀담당자이헌주 본기술은온라인게임에서의게임속성및게이머의플레이패턴을분석하여, 게임봇 ( 오토프로그램 ) 을탐지하고게임봇에대응하기위한기술임. 본기술을통해증가하고있는게임봇대응비용을줄이고, 게임업계의시장경쟁력을강화할수있을것으로기대됨. 기술개념및기술사양 기술개념온라인게임에서의게임속성및게이머의플레이패턴을분석하여게임봇 ( 오토프로그램 ) 을탐지하고게임봇에대응하기위한기술을개발 1. 기술개요기술개발의필요성 게임봇규제법의국회통과에따른관련연구개발이필요 게임봇규제를위한 ' 게임산업진흥에관한법률 ' 개정안이국회를통과 ('11.3) 하였으나이를뒷받침할수단이미비함 국내유수의게임업계에서도게임봇대응에어려움을겪음 게임봇 ( 오토프로그램 ) 으로인한피해를막기위해국가적차원의지원필요 자동프로그램인게임봇으로인한기업의피해극심 - 3,000명규모게임서버에서매시간주기매시간누적데이터에대한게임봇탐지기술 - 일정한패턴의게임봇검출성공율 90% 이상의규칙기반게임봇 검출기술 주요개발내용 해킹의일종으로게임콘텐츠의소모뿐아니라현금화수단으로사용됨 국내뿐아니라중국, 북한등해외로부터도발생함 경제적손실및안보위협가능성 2. 개발기술의주요내용 기술의특징 개발목표 온라인게임에서의게임속성및게이머의플레이패턴을분석하여게임봇을탐지하고게임봇에대응하기위한기술을개발 - 게임데이터분석을통해게임봇과인과관계높은속성 9종및플레이유형 18종이상분류가능한기술 콘텐츠적용 168

9 매년 25% 이상의고성장이전망됨 (2010 년게임백서 ) 경쟁기술대비우수성 ( 단위 : 억원 ) PunkBuster, Even Balance 핵쉴드, 안철수연구소 /nprotect GameGuard, ( 주 ) 잉카인터넷 GM 운영, 각게임사 기술의완성도 기술개발완료시기 금지된매크로수행, 금지된영역이동유무를검사 게임봇의심사용자에게질문, 이벤트등의방법으로판별 유저의게임봇의심자신고 총과제기간 : ~ 연차별개발결과물기술이전가능 기술이전범위 게임봇활동추세통계분석 게임봇후보추적을통한상세패턴자동수집및대응 3. 기술적용분야및기술의시장성 기술이적용되는제품및서비스 온라인게임에서의게임봇탐지및대응 MMOG, MOG 장르 적은인력으로도대규모게임봇탐지및추적이가능한신기술 - MOG(Multiplayer Online Game): 방 (Room) 으로불리는한게임공간에수십명이내의인원제한을둔온라인게임 - MMOG(Massive Multiplayer Online Game): 월드 (World) 로불리는게임공간에수백명에서수만명의플레이어를수용하는, 인원제한이거의없는온라인게임 추후기술수요조사에따라타장르확대적용계획 해당제품 / 서비스시장규모및국내외동향 해당제품 / 서비스시장규모 기존방식제안방식제안기술의차별성 실시간메모리스캔및영상분석을통한핵프로그램탐지 행동패턴이정형화되어있는장르에한정 (FPS) 마우스입력패턴과속도, 오토마우스 UI 를감지 입력신호에의한해킹및메시지후킹패턴인식 메모리해킹, 파일위조변조등클라이언트단의봇패턴인식 기술개발연차 1 차년도 2 차년도 3 차년도 게임봇특성과인과관계가높은로그분석으로게임봇패턴추출 게임봇과실유저의연관특성비교분석 게임속성, 행동패턴및연관관계를이용해게임봇검출 검출규칙, 게이머협업을통한게임봇유형검증 예비학습기반게임봇검출규칙자동추출 기술이전가능개발결과물 규칙기반게임봇검출시스템 모니터링시스템 행동패턴기반게임봇검출시스템 온라인게임시장매출의큰영역을차지하는 MMOG 에적용가능 서버단에서게임봇패턴및유형을분석하는기술 중국작업장봇등지능화되어있는게임봇에대응가능한신기술 게임봇예제기반게임봇검출규칙저작및검증시스템 게임봇통계분석시스템 대규모패턴탐지시스템 연관관계기반게임봇검출시스템 게이머협업기반게임봇검출규칙저작및검증시스템 게임봇후보추적기 세계게임시장중런타임게임봇의피해가발생할수있는온라인게임시장은매년 17% 이상의고성장이전망됨 (2010 년게임백서 ) ( 단위 : 백만불 ) 구분 2007 년 2008 년 2009 년 2010 년 (E) 2011 년 (E) 2012 년 (E) 온라인게임 8,523 10,363 12,642 15,384 18,037 21,243 성장율 - 22% 22% 22% 17% 18% 구분 2008 년 2009 년 2010 년 (E) 2011 년 (E) 2012 년 (E) 온라인게임 26,922 37,087 47,471 56,965 71,206 성장률 - 38% 28% 20% 25% 4. 기대효과 기술도입효과 기술적측면 빠른속도로지능화되고있는게임봇에대응하기위한선도기술확보 - 반복적 / 수동적인방식을탈피한게이머협업을통한게임봇 DB 의검증및자동업데이트게임봇검출기술확보 - 대규모게임봇인식을위한계층구조기반게임봇탐지기술확보 게임봇문제를해결할수있도록해주는독자적기술확보 - 게임봇에대응하여정당한게이머의게임이탈방지 경제적측면 게임봇에대응하는시간적ㆍ금전적자원을절약하여게임콘텐츠개발과서비스개선에집중할수있음 게임봇침투에따른아이템및콘텐츠의과도한소모로게임라이프사이클이짧아지는것을방지하여, 콘텐츠서비스수명확대및업계매출증대기대 기술집약적인게임봇대응전문업체설립을통해국내 외신시장개척이가능하며, 세계선도적인입지에서지속적인성장이기대됨 게임봇으로인한국부유출에대한예방효과 사회적측면 < 국내게임시장현황과전망 > <2010 국내게임시장점유율 > 게임봇의활동을억제함으로써건전한게임문화정착및정당한게이머의권익보호 게임봇에의해불법으로획득되는게임머니의국내 외밀거래및외화밀반출등의사회적문제를억제 국내게임시장중게임봇피해가발생할수있는온라인게임시장은 169

10 4-5 CG 영상제작용디지털네이쳐저작기술 차세대영상연구팀담당자정일권 본기술은 3D 자연환경모델링 / 배치및편집과정의효율성과품질을높이기위한사용자중심의제어가능한디지털네이쳐저작통합솔루션기술임. 본기술을통해영상제작경쟁력강화, 영화제작품질향상과효율적인작업파이프라인의구축이가능하며, 드라마제작품질향상과비용감소등이기대됨. 1. 기술개요 기술개발의필요성 고객및시장의니즈 기술개념및기술사양 기술개념 3D 자연환경모델링 / 배치및편집과정의효율성과품질을높이기위한사용자중심의제어가능한디지털네이쳐저작통합솔루션 기술구성도 3D 영상제작에서자연환경, 도시등디지털네이쳐모델링작업이필수요소로등장 복잡한제작공정과인력수요가많은디지털네이쳐모델링작업을개선할기술이필요 사용자가의도한바를빠르고정확히표현하여고품질디지털네이쳐영상을생성할수있는인터페이스구축 상용툴이제공하지못하는핵심기술을확보하고기술 / 가격경쟁력을강화할필요높아짐 디지털네이쳐저작기술개발과연계하여 3D 디스플레이등관련산업과동반성장및시너지효과를창출할필요 다양한도시, 재해관련시뮬레이션환경구축을위하여대규모자연환경을효율적으로구축할수있는기술요구증대 수작업비율이높은국내디지털네이쳐기술수준을끌어올려선진국수준의제작공정자동화달성 2. 개발기술의주요내용 기술의특징 고객 / 시장의니즈를충족시키는독특한점 다양한규모의지형디테일을선택적으로편집가능한직관적인터페이스제공 침식시뮬레이션의고속화로빠른시간에고품질지형생성가능 브러쉬를사용하는기존의방법에비해사용자의자유로운스케치를활용하여직관성확보 사용자가쉽고빠르게사실적나무 3D 모델생성과생장시뮬레이션표현가능 벽과같은객체를타고넘는실사적인덩굴식물표현가능 기술의상세사양 다중해상도기반의직관적지형편집 (1024 x 1024 지형의실시간편집가능 ) 30 fps 이상의지역적침식을지원하는 GPU 기반고속시뮬레이션 사용자스케치기반랜드폼지형및 DEM 기반지형패치합성지형생성 한장의나무영상을입력으로유사한나무 3 차원모델링및가상생장모델생성 실사적덩굴식물모델 170

11 경쟁기술대비우수성 경쟁기술 / 대체기술현황 World Machine, Vue 등의지형생성툴은단일해상도브러시기반편집과 GPU 가아닌 CPU 기반침식시뮬레이션을지원 스위스 Procedural 사의 Vue 제품은스케치기반이아닌지형브러쉬를사용하여지형생성 미국 IDV 사는절차적방법과사용자스케칭방법을통해나무모델을생성하는 SpeedTree 솔루션을개발 경쟁기술 / 대체기술대비우수성 경쟁기술 World Machine ( 미국, World Machine) 기술의완성도 기술개발완료시기 2013 년 1 월실험실수준기술개발완료예정 2013 년 3 월시제품수준기술개발완료예정 기술이전범위 다중해상도지형편집 SW 지형침식시뮬레이션 SW 사용자스케치기반랜드폼지형생성 SW DEM 기반지형패치를활용한합성지형생성 SW 한장의나무영상에기반한나무모델생성및생장표현 SW 실사적덩굴식물생성 SW 표준화및특허 관련기술의표준화동향 ETRI 는 ISO/IEC JTC1 SC29 WG11(MPEG) 에사용자의도를반영하기위하여사용자정의를새롭게해야한다는제안을하여 2011 년 11 월 98 차 MPEG 제네바회의에서 MPEG-UD(user description) Ad hoc Group 을신설 MPEG-UD 는사용자의의도를반영하기위한시스템아키텍처와요구사항을정의하였으며, 13 개의유즈케이스를확정 (100 차 MPEG 제네바회의 ) MPEG-UD 에는 SocialSensor 와 MEDUSA 라는 EU 프로젝트참여원들과 ETRI, 이탈리아의 RAI 에서참가중이며, 101 차 MPEG 스톡홀름회의에서는요구사항을확정하고, 기술경쟁에돌입할예정 보유특허 / 등록구분 Vue ( 스위스, Procedural) SpeedTree ( 미국, IDV 사 ) 본기술의우수성 단일해상도브러시편집만이가능한 World Machine 과달리다 중해상도브러시편집을지원하여직관적지형생성이가능하며 GPU 병렬화를지원하여침식시뮬레이션의고속화달성 Vue 는지형브러쉬를사용하여지형표현이직관적이지않고작업 시간이많이걸리는반면, 본과제는사용자스케치기반으로지형 표현이직관적이면서대규모지형생성에적합한기술을개발함 SpeedTree 는주어진모양으로의자가생장표현이제공되지않지 만, 본과제에서는주어진나무에대한자가생장모델생성이가 능한시스템을개발함 특허명 A multi-resolution approach to editing highquality terrain data Creation of a variety of realistic digital trees from one image 고품질지형데이터의직관적편집을위한다중해상도기반방법 국 ( 등록 ) 미국 미국 사용자스케치기반지형저작시스템및방법한국 한장의이미지입력을이용한다양한실사적디지털나무들생성방법 ( 등록 ) 번호 진행중 ( 등록 ) 년도 2011 진행중 2011 한국 한국 진행중 기술적용분야및기술의시장성 기술이적용되는제품및서비스 기술이적용되는제품 / 서비스 대규모지형모델링기술 대규모가상자연환경의구축및환경시뮬레이션에활용 - 다양한도시, 재해관련시뮬레이션환경구축에유리 - 도시구축프로토타이핑 - 환경오염감소및에너지절감효과에따른녹색성장선도 식물모델링기술 이미지한장으로부터 3 차원식물을쉽게제작가능하므로비전문가용 UCC 제작에활용 - UCC 제작등에있어다양한자연환경을손쉽게구축, 개인창작활동자극 해당제품 / 서비스시장규모및국내외동향 해당제품 / 서비스시장규모 2011 년세계영화시장 782 억달러중 CG 제작시장이 20% 차지 영화 VFX 분야를제외한 CG 제작국내시장규모 1149 억원 (2008 년기준 ) 해당제품 / 서비스시장국내외동향 국내영화 VFX 시장을활성화하여괴물 (50 억 ), 해운대 (50 억 ), 차우 (30 억 ) 등 국내 VFX 제작이해외로나가는것을막는수입대체효과있음 CG 제작업체의 44% 가직원수 10 인이하의소규모사업체이나, 1 인당평균매출 규모는상대적으로높아, 제작효율기술은이분야의부가가치상승에기여 4. 기대효과 기술도입효과 국내 VFX 업체시장및 CG 업체시장규모 (Korea research, 2009) 구분총업체수 ( 개 ) 국내 VFX 주력업체시장규모 국내기타 CG 업체시장규모 세계시장에서영상제작경쟁력강화 개발과정을통해생산된상품에대한홍보전략을통해, 국가브랜드이미지를높이고우수한개발인력을양성할수있는연계체제의확보 애니메이션이나영화의 VFX 제작에있어서가장시간이많이걸리는부분이모델링생성이며, 특히대규모자연을생성하려면수만그루의나무와숲의배경모델을하는데수개월을소모하는데국내영화의프리 - 비쥬얼작업에디지털네이쳐저작도구를사용하여모델링을하면 6 주이상소요될작업을 1 주일로절감하는효과기대 VUE 나 CityEngine 같은디지털네이쳐관련 S/W 의수요가점점증가할것이므로국산화를통해원천기술을확보하면, 프로젝트마다커스터마이징을통한보다효율적인작업파이프라인구축이가능 드라마제작품질향상과비용감소기대 총종사자수 ( 명 ) 업체당연평균매출 ( 억원 ) 시장매출 ( 억원 ) 합계 351 1, 영화제작품질향상과효율적인작업파인프라인구축가능 현재국내사극과시대극의제작환경은오픈셋트의주변개발과문화재관리당국의적극적인관리, 그리고저개발지역의개발로인해촬영지역이점점협소해지고있음. 위와같은사정으로인해디지털네이쳐기술등 CG 작업을통해배경등을표현하는경우가증가하거나필수적으로사용되고있음. 위상황을비추어볼때디지털네이쳐기술은드라마등영상물제작에유용할것으로기대 171

12 4-6 4K 급디지털사이니지기술 콘텐츠유통연구팀담당자이정우 본기술은 4K급영상제작, 전송및디스플레이기술을활용하여실감성과몰입감을제공할수있는고해상도, 고품질의디지털사이니지서비스제공이가능함. 본기술은다양한정보와광고등의메시지를 LCD, LED 등의다양한디스플레이장치를통하여전달하는다지털사이니지제작에활용가능함. 기술개념및기술사양 기술개념 실감성과몰입감을제공할수있는 4K급고해상도, 고품질의차세대디지털사이니지콘텐츠서비스를위한콘텐츠제작, 배급관리및실시간디스플레이기술개발 기술구성도 1. 기술개요 2. 개발기술의주요내용기술개발의필요성기술의특징 선도기술선점 고객 / 시장의니즈를충족시키는독특한점 고해상도영상콘텐츠기술은영상분야선도기술로서관련기술개 기존 2K 서비스대비고화질 4K 디지털사이니지서비스가능발시발생하는각종난제들과해결책을경쟁국 / 경쟁기관에비해선 SW 기반솔루션제공으로상용화확산에유리점필요 기술의상세사양 소프트웨어 (SW) 로기술개발시하드웨어 (HW) 개발보다선도기술을 4K 디지털사이니지콘텐츠마스터링전처리기술선점가능 - 무손실압축을통한 4K 콘텐츠입력기술 HW 기반의경우, SW 기술개발에추가하여 HW 최적화를위한기술 4K 디지털사이니지콘텐츠제작및상영기술개발이요구되며시제품까지최소 3년의시간추가소요 - 4K급콘텐츠압축기술 고객및시장의니즈 - 4K급콘텐츠디코딩기술 디지털사이니지시장은전세계적으로매년 30% 씩급성장 - 멀티디스플레이용 4K 상영기술 디지털사이니지를위한디스플레이분야는한국이 LCD 디스플레이및 LED 패널에서세계적인경쟁력보유 디지털사이니지는최근디스플레이의새로운시장으로각광 고해상도디지털사이니지표준화주도가능 - 국내디지털사이니지에대한표준화된기술부재 - 사이니지콘텐츠포맷, 전송및분배, 단말기술에대해솔루션업체별적용 - 일본은 2007년표준화시작, 미국 POPAI 2008년 2월 HD급표준화 4K 디지털사이니지콘텐츠배급및전송관리기술 - 30Mbps급 4K 콘텐츠전송관리기술경쟁기술대비우수성 경쟁기술 / 대체기술현황 옥외형디지털사이니지는 HD/SD급영상을단순확대 4K급디지털사이니지전송을위해 1Gbps급네트워크를통해서비스 172

13 경쟁기술 / 대체기술대비우수성경쟁기술본기술의우수성 SD/HD급영상처리기술 4K급영상처리기술 1Gbps급네트워크전송기술 30Mbp급네트워크전송기술기술의완성도 기술개발완료시기 2012년 12월 기술이전범위 4K급디지털사이니지콘텐츠압축기술 4K급디지털사이니지시스템기술 4K 30Mbps급디지털사이니지콘텐츠전송기술 3. 기술적용분야및기술의시장성 기술이적용되는제품및서비스 4. 기대효과 기술도입효과 고객이본기술을통해얻을수있는경제적효과 고해상도디지털사이니지서비스가가능하도록하는영상처리핵심기술확보 대용량데이터의병렬처리기반신호처리원천기술확보 공연, 전시, 스포츠등문화콘텐츠기술에대한적용가능 영사시스템, DLP, 3DTV 및모니터산업활성화및미디어제작 / 편집 / 재생기술확보로수입대체효과 사이니지산업전체의시장규모및고용창출효과 방송, 영화, 콘텐츠, 기기제조업체와의연계를통한서비스창출로고부가가치실현을통한동반성장 173

14 4-7 2K/3D 급디지털시네마기술 콘텐츠유통연구팀담당자정연정 본기술은 2K/3D급영상제작, 배급및상영기술을활용하여실감성과몰입감을제공할수있는고해상도, 고품질의디지털시네마서비스를제공함. 본기술은 DCI 표준을준수하는 2K/3D 디지털시네마기술로서디지털시네마콘텐츠제작, 배급및상영서비스에활용가능함. 기술개념및기술사양 기술개념 실감성과몰입감을제공할수있는 2K/3D급고해상도, 고품질의차세대디지털시네마콘텐츠서비스를위한콘텐츠제작, 배급관리및실시간상영기술개발 기술구성도 1. 기술개요 2. 개발기술의주요내용기술개발의필요성기술의특징 고객및시장의니즈 고객 / 시장의니즈를충족시키는독특한점 모든영화산업은디지털로변경예상 - 제임스카메룬감독의아바타등장후 2년만에디지털시네마가한국영화관 50% 이상점유 외국제품의존도심화예상 - 2K/3D 및 4K 콘텐츠, 더나아가 8K급콘텐츠서비스시고가장비의의존도심화예상 한국영화산업경쟁력강화를위해서 2K, 4K, 2K/3D급디지털시네마기술개발을통한기술선도및표준화필요 선도기술선점 고해상도영상콘텐츠기술은영상분야선도기술로서관련기술개발시발생하는각종난제들과해결책을경쟁국 / 경쟁기관에비해선점필요 소프트웨어(SW) 로기술개발시하드웨어 (HW) 개발보다선도기술을선점가능 DCI 표준을만족하는디지털시네마마스터링기술 DCI 표준을만족하는디지털시네마배급관리기술 DCI 표준을만족하는디지털시네마상영서버기술 SW 기반솔루션제공으로상용화확산에유리 기술의상세사양 2K/3D JPEG2000 인코딩기술 2K/3D 24fps JPEG2000 디코딩기술 3D용 DCP 패키징 / 언패키징기술 2K/3D 마스터링기술 2K/3D KDM 배급기술 2K/3D 24fps 실시간상영기술 DCI 콘텐츠변환기술 HW 기반의경우, SW 기술개발에추가하여 HW 최적화를위한기술 개발이요구되며시제품까지최소 3 년의시간추가소요 174

15 경쟁기술대비우수성 경쟁기술 / 대체기술현황 H/W 기반디지털시네마기술 산업계에서계속사용된 DCDM 파일및 Interop 표준만을지원 경쟁기술 / 대체기술대비우수성 기술내용 H/W 기반솔루션으로속도가느림 Interop 표준지원 기술의완성도 기술개발완료시기 2012 년 12 월 기술이전범위 2K/3D 디지털시네마마스터링시스템 2K/3D 디지털시네마상영시스템 3. 기술적용분야및기술의시장성 기술이적용되는제품및서비스 상세사양 GPU 를활용하는 S/W 기반솔루션으로확장이용이하며, 실시간이상의속도제공 Interop 표준뿐만아니라 DCI 에서표준으로하는 SMPTE 표준을지원하며, 산업계에서계속사용된 DCDM 을지원 디지털시네마콘텐츠배포를위한마스터링시스템 디지털시네마콘텐츠재생을위한상영서버시스템 4. 기대효과 기술도입효과 고객이본기술을통해얻을수있는경제적효과 2K/3D 디지털시네마서비스가가능하도록하는영상처리핵심기술확보 대용량데이터의병렬처리기반신호처리원천기술확보 영사시스템, DLP, 3DTV 및모니터산업활성화및미디어제작 / 편집 / 재생기술확보로수입대체효과 영화배급시스템구축에따른신뢰성확보를통한유통혁신 175

16 4-8 실측기반인체아바타생성기술 CG 기반기술연구팀담당자김호원 본기술은이기종 (DSLR, Kinect) 멀티카메라로사용자를순간촬영하여얻은다시점영상에서사용자의체형 ( 길이, 둘레 ) 정보를계측하고, 이를기반으로외형및모션표현이가능한개인형아바타를생성하는기술로서, 기존 3D 스캐너와모션캡쳐장비를활용하는기술을대체할수있을것으로기대됨. 기술개념및기술사양 기술개념 이기종(DSLR, Kinect) 멀티카메라로액터 ( 사용자 ) 을순간촬영하여얻은다시점영상에서액터의체형 ( 길이, 둘레 ) 정보를계측하고, 이를기반으로액터의외형및모션표현이가능한개인형아바타를생성하는기술 기술구성도 1. 기술개요 2. 개발기술의주요내용기술개발의필요성기술의특징 고객및시장의니즈 고객 / 시장의니즈를충족시키는독특한점 실사형 3D 콘텐츠제작스튜디오의경우, 대부분폐쇄적인하우스 (in-house) 소프트웨어를사용하거나디자이너의숙련도에의존적인경향이강하여, 후발업체의경우제작파이프라인의자동화공정을통한시장경쟁력확보를우선적으로고려 게임, 이러닝분야의온라인콘텐츠서비스기업은그간, 제작단가등을고려게임엔진성능에맞는캐릭터수준에머물고있으나, 향후개인의특성이사실적으로표현되는실사아바타서비스로의전환을준비하고있음 맞춤형의류분야에서는, 개인의실측형상정보가반영된 3D 아바타생성을통해가상피팅서비스, 가상체험을통해구매의도움을주거나개인의맞춤형의복제작까지연계하여시장확대를꾀하고있음세컨라이프와같은 3D 가상세계에서보다사실적인현실세계의표현및 3D 상호작용이가능한아바타및가상상품에대한시장의니즈가증가하고있음 기존고가의모션캡쳐나 3D 스캔장비의도움없이범용 DSLR 카메라와 Kinect 센서로구성된비교적저가의이기종멀티카메라시스템을이용하여시스템단가를낮춤 기존아바타제작파이프라인의수작업공정을최소화하여전문성이없는일반사용자의최소한의사용자정보입력만으로아바타생성이가능함 생성된아바타는 3D 산업분야에많이활용되는메쉬형태로표현되며 Collada 포맷으로 Export되어실측사이즈를기반으로애니메이션제어가가능하여다양한분야에활용가능함 기술의상세사양 포터블전신캡쳐시스템 ( 다시점영상캡쳐 / 저장, 영상왜곡보정 ) 이기종멀티카메라기하보정기술 다시점영상기반인체체형 ( 길이, 둘레 ) 계측기술 인체모델을이용한사용자아바타생성기술 외부센서를이용한사용자모션추출기술 176

17 경쟁기술대비우수성 경쟁기술 / 대체기술현황 가상의류체험을통한온라인쇼핑 세컨라이프와같은가상세계의 3D 아바타서비스 기존 3D 스캐너와모션캡쳐장비를활용하는서비스의기술대체 기술경쟁기술경쟁사동향국가 인체 3D 스캔기술 레이저나패턴광, 모아레패턴등을이용한액티브 3D 스캔기술 솔루션닉스 Cyberware Riegl 조명조건에강인한스캔방식및저가솔루션제작, 기존데이터연계후처리솔루션제작으로진행 한국미국오스트리아 해당제품 / 서비스시장규모및국내외동향 해당제품 / 서비스시장규모 세컨라이프( 이용자 79만명, 연간 6천만달러수익 ) 와같은 3D 가상세 인체모델 생성기술 Maya, Max, 인하우스 SW 오토데스크 ILM 실사형인체아바타제작을위한사용자 GUI 기반파이프라인제작및자동화공정확대 미국 계의가상상품시장 20억달러수준이며, 2010년가상상품매출은전년대비 16% 증가할것으로예상, 가상세계이용자수는 2013년 20 억명으로증가할것으로전망 [MetaMeets Conference, 2009] 경쟁기술 / 대체기술대비우수성 경쟁기술 인체 3D 스캔기술 인체모델생성기술 기술의완성도 기술개발완료시기 기술개발완료시기 : 2012 년 11 월 이전가능시기 : 2013 년 3 월 기술이전범위 포터블전신캡쳐시스템기술 ( 다시점영상캡쳐 / 저장, 영상왜곡보정 ) 이기종 (DSLR, Kinect) 멀티카메라기하보정기술 다시점영상기반인체체형 ( 길이, 둘레 ) 계측기술 템플릿인체모델을이용한사용자아바타생성기술 표준화및특허 관련기술의표준화동향 해당사항없음 보유특허 / 등록구분 등록 본기술의우수성 기존의패턴광이나레이저등을이용한 3D 스캔방식 (~16 초 ) 에비해인체의전신을 1 초이내의짧은시간에캡쳐하여외형정보를저렴한비용으로획득할수있으며, 또한사실적인체형상및텍스쳐정보를복원할수있음 산업계에주로사용되는고관절구조와메쉬형상의표준인체모델을이용하여다시점영상정보로부터개인의고유한외형 ( 형상, 칼라 ) 재현이가능한고유아바타모델을최소한의사용자개입을통해생성가능 생성된아바타모델은자동으로리깅되어바로사용자가애니메이션을제어할수있음 특허명 다시점영상의실루엣과칼라정보를이용한물체의삼차원형상복원 methodology of 3D reconstruction of object from images captured by arbitrarily distributed cameras 이동가능한다시점영상획득장치및그응용시스템 다시점영상기반동적개체의디지털클론생성기술 국 ( 등록 ) ( 등록 ) 번호 ( 등록 ) 년도 국내 미국 12/ 국내 국내 아바타기술이접목될디지털콘텐츠분야의국내시장규모는 2012 년 약 15 조원정도가예상되며 (2008 년 11.2 조원기준연평균 8% 성장 세기준 ), 이중디지털영상, 디지털방송은각각 3,571 억원, 36,349 억원으로성장전망됨 국내디지털콘텐츠시장의부문별규모및성장추이 ( 단위 : 억원 ) 구분 CAGR 디지털 101, , , , , , , , % 콘텐츠 디지털방송디지털영상 15,260 3,121 해당제품 / 서비스시장국내외동향 3D 콘텐츠제작스튜디오의경우, 대부분폐쇄적인하우스소프트웨 어를사용하거나디자이너의숙련도에의존적인경향이강하며, 수 작업파이프라인형성으로노동집약적인특성이강함 실사아바타생성의경우, 게임캐릭터수준의아바타생성이주류를 이루며, 실측기반의솔루션은맞춤형가상쇼핑및맞춤의류시장을중 심으로상용화준비단계임 세컨라이프를표방한많은기업들이 3D 기술의발달로기업, 교육, 엔 터테인먼트, 지역커뮤니티등여러분야에서포스트세컨라이프를 위한서비스 (IMVU, Blue Mars 등 ) 를준비중임 4. 기대효과 기술도입효과 고객이본기술을통해얻을수있는경제적효과 디지털콘텐츠용캐릭터생성작업은 3D 스캐너와모션캡쳐의이기종 센서사용에의존하기때문에, 스튜디오에서디자이너들의수작업에 의한의존도가높아, 작업자의숙련도에따라콘텐츠제작의품질과 기간이종속적임 16,648 3,384 디지털아바타생성기술은이러한기존의파이프라인을자동화할수 있는효과를내며, 기존파이프라인에서평균 1 주일 ~1 달정도소요 되는실사수준의 3D 캐릭터생성작업을수시간이내로단축시켜줄 수있으므로이에따른제작기간의절감효과를기대할수있음 기존의온라인쇼핑의경우소비자가직접의복등을착용해보지못 한상태에서구매프로세스가진행되기때문에부대비용 ( 교환, 반품, 수 정 ) 이큰비중을차지함 20,337 3,502 24,198 3,545 28,188 3,589 32,257 3,589 36,349 3,571 42,492 3,571 * 2008 년도국내디지털콘텐츠산업시장조사보고서, CAGR 은 '08-'13 기준임 ( 한국소프트웨어진흥원 ) 16.9% 1.1% 3. 기술적용분야및기술의시장성 기술이적용되는제품및서비스 기술이적용되는제품 / 서비스 영화스튜디오의실사기반액터모델생성의자동화솔루션 디지털실사 3D 아바타생성시스템 디지털아바타생성기술은실측을기반으로한실사수준 3D 아바타를생성해주고이를통해실측기반의가상체험을통해온라인쇼핑을행할수있기때문에기존의온라인상거래의패러다임을전환할수있음 디지털아바타생성기술은 3D 상호작용이가능한실사형아바타생성기능을통해 3D 가상세계시장의다양한가상상품들과의사실적상호작용을통해, 확산되고있는가상세계서비스기반위에서가상상품의구매및실제상품과의연계를통한새로운수익모델제공을 177

18 4-9 회전궤적인식및회전체물리엔진기술 차세대영상연구팀담당자김명규 본기술은고속카메라영상을이용하여촬영한공의초기운동영상의 3차원속도벡터및스핀벡터를 90% 이상의정확도로인식함. 본기술은인식결과를초기값으로이용하여회전체의비행, 충돌, 구름을사실적으로시뮬레이션함. 본기술은골프, 야구등의가상게임에활용이가능함. 기술개념및기술사양 기술개념 스포츠아케이드게임의사실성과재미향상을위해버튼이나스틱이아닌실제공의속도와방향, 회전을실시간으로인식하여게임에반영하기위한저가형고속효과카메라, 고속영상인식, 실시간물리엔진을개발하고, 이를적용한상용스포츠아케이드콘텐츠를개발함 기술구성도 1. 기술개요 2. 개발기술의주요내용기술개발의필요성기술의특징 고객및시장의니즈 고객 / 시장의니즈를충족시키는독특한점 고객은정확하고사실적인스포츠아케이드게임을필요 기존고가고속카메라사용대신, 저가의시분할방식으로고속캡쳐 시장은저가형의스포츠아케이드게임을요구효과카메라기술 고가고속카메라대신, 고속캡쳐효과를갖는회전체게임용카메 개발한시분할카메라를활용하여촬영한공의이미지에대하여고속라기술필요전처리, 저에러특징추출및 3차원스핀인식이가능한회전궤적인식기술 센서기반속도인식및제한적회전인식대신, 영상기반으로공의속도와방향뿐만아니라회전까지실시간으로정확히인식하는 회전체공기역학및회전마찰력을이용한공의비행, 충돌및구름을시기술필요뮬레이션하는회전체게임전용물리엔진기술 제한적회전효과를갖는범용물리엔진을사용하는대신정확한 기술의상세사양회전효과를시뮬레이션하는전용물리엔진기술필요 캡쳐속도 1000fps 이상지원가능한고속시분할카메라 다양한비행및충돌궤적을실감적으로표현하여, 게임콘텐츠의 에러율 10% 미만의회전체 3차원속도및스핀인식 S/W 사실감및재미향상요구 공기역학, 공속성 ( 표면거칠기 ), 공기속성 ( 밀도, 바람 ) 을반영한비행궤적및회전마찰력기반충돌궤적시뮬레이션물리엔진 S/W 골프, 야구등다양한스포츠게임분야의가격경쟁력증대 게임, 교육, 가상세계등범용회전궤적인식원천기술확보를통 한콘텐츠기술경쟁력제고 경쟁기술대비우수성 경쟁기술 / 대체기술현황 미국 AboutGolf 는고속카메라를이용하여패턴이부착된회전체의 속도와회전을측정하기위하여 2000fps 속도로동작하는고속카메 178

19 라 3 대와전용프로세스보드를사용한 3Trak 시스템을개발 캐나다 IMAGO 는비디오기반표적추적기술을통하여볼의속도와 궤적, 거리를실시간으로정밀하게측정할수있는 IMAGOLF 시스템 을개발 캐나다 VisualSports 는항력, 양력, 회전율, 좌우방위각등을고려한 비행역학모델을기반으로공의운동시뮬레이션이가능한물리엔진 을개발 경쟁기술 / 대체기술대비우수성 경쟁기술 미국 AboutGolf 캐나다 IMAGO 캐나다 VisualSports 기술의완성도 기술개발완료시기 2012 년 3 월실험실수준의기술개발완료 2012 년 11 월상용화제품에탑재된기술개발완료목표 기술이전범위 고속전처리, 저에러특징추출및 3 차원스핀인식이가능한회전궤 적인식 S/W 회전체공기역학및회전마찰력을이용한공의비행, 바운싱및롤링 을시뮬레이션하는회전체물리엔진 S/W 표준화및특허 관련기술의표준화동향 해당없음 보유특허 / 등록구분 3. 기술적용분야및기술의시장성 기술이적용되는제품및서비스 골프아케이드게임 특허명 라인스캔이미지캡쳐장치및라인스캔이미지기반회전체의 3 차원속도및스핀인식방법 고속스테레오카메라를이용한구형물체의비행정보측정시스템및방법 표면패턴영상을이용한회전체회전율측정방법 국 ( 등록 ) ( 등록 ) 번호 한국 한국 한국 공의비행궤적시뮬레이션방법한국 회전하는공의충돌궤적시뮬레이션방법 본기술의우수성 ABoutGolf 의 3Trak 시스템은고속카메라기반의고가형고속캡쳐카메라시스템을사용하지만, 본과제에서는시분할방식의저가형고속캡쳐카메라시스템을개발함 IMAGOLF 시스템은속도및궤적측정용으로개발되었으나, 본과제에서는볼회전까지인식가능한아케이드게임용시스템을개발함 VisualSports 물리엔진은항력, 양력등의역학모델만을기반하고있으나, 본과제에서는딤플, 심과같은회전체속성과공기속성모델도함께고려함 한국 ( 등록 ) 년도 우곡구 ) 재미 실내외모두지원 야구피칭아케이드게임 야구공회전및실밥에의한공궤적 변화 ( 커브, 슬라이더, 스크루, 포크등 ) 표현 야구피칭게임기설치 ( 하루중시간 대별야구나골프게임가능 ) 축구아케이드게임 골키퍼와의정면승부뿐아니라코 너에서의스핀킥과같은재미표현 해당제품 / 서비스시장규모및국내외동향 해당제품 / 서비스시장규모 출처 : 2009 통계청스포츠시뮬레이터산업자료, 2010 세계게임시장전망 세미나수동적미래 ( 기존기술에안주시 ), 능동적미래 ( 본기술적용시 ) 해당제품 / 서비스시장국내외동향 세계시장은 '09 년약 67 억불로한국이 15% 점유하고있으나한국제품은정확도가떨어지는센서방식의간접회전인식기술로점유율이점차줄어들고있음 중국시장은 '11 년은 '10 년대비 20% 성장한약 억위안 (8500 억원 ) 으로정확도가우수한미국제품이점유율 1 위이며정확도뒤쳐진한국은 2 위임 카메라영상기반의직접회전인식기술및사실적회전효과시뮬레이션기술이적용된미국을능가하는실감형회전효과반영스포츠게임출시가요구됨 4. 기대효과 기술도입효과 골프이외의야구등의스포츠아케이드게임시장확대 실내뿐아니라실외에서사용가능한스포츠게임으로시장확대 실전체험이가능한실감형스포츠레슨및트레이닝분야로시장확대 전체스포츠아케이드게임산업의동반성장 회전궤적기술로 '13 년세계시장 103 억달러중 34 억달러 (33%) 점 스포츠시뮬레이터게임산업의비약적인성장의계기마련 미국제품의장점인회전궤적기술을적용하여중국시장에서의점유율 1 위목표, 중국시장은 13 년 억위안 (1 조 200 억원 ) 예상 국내업체 '13 년중국시장점유율은 50% 이상 ( 미국을능가하여 1 위 달성 ) 회전궤적기술로 '13 년세계시장 51 억달러중 32 억달러 (63%) 점유 회전에의한드라이빙변화 ( 훅, 슬 라이스, 비거리, 좌우거리 ) 사실성및재미 충돌후바운싱및롤링 ( 백스핀후 진 ), 퍼팅 ( 지면속성에따른좌곡구, 게임센터용스포츠게임산업의활성화 회전궤적기술로 13 년세계시장 52 억달러중 1.6 억달러 (3.1%) 점유 179

20 4-10 지능형온실을위한환경제어시스템 임베디드시스템연구팀담당자김규형 본기술은온실의지능화를위한기술로써작물재배에필요한온실내부의환경을제어하기위한기술임. 온실은식물공장으로대표되는완전제어형온실과태양광을이용하는태양광이용형온실 ( 유리온실및플라스틱온실 ) 등다양한온실에적용될수있으며, 작물재배에있어서환경제어기능을제공함. 기술개념및기술사양 기술개념 기술구성도 온실환경제어를위한임베디드시스템기술 온실환경제어를위한환경제어플랫폼기술 1. 기술개요기술개발의필요성 2. 개발기술의주요내용 기술의특징 고객및시장의니즈 최근심각한기후변화로인해안정적인식량을확보필요 - 심각한기후변화는기온, 강수량, 일사량등을변화시켜세계적농업의생산성을약화시킬수있음 기온이 1 상승하면한국농가의농업총수익이 ha 당 만원감소 ( 삼성경제연구소 ) - 집중호우, 초대형태풍, 가뭄등의기상이변으로인해노지재배가타격을입는경우가늘고있어식품가격이급격히변동하는리스크가발생 - 지구온난화와기상이변, 중국, 인도, 브라질등 BRICs의공업화에따른경작면적축소등으로인해세계적으로밀, 쌀, 옥수수등농산물가격이폭등 도시근교를시발로사계절고밀도농산물재배가가능한시설농업 ( 온실, 비닐하우스 ) 단지가구축되고있으며, 환경재해에강하고다양한고소득작물재배가가능하여빠르게확산될것으로예상 고객 / 시장의니즈를충족시키는독특한점 국내표준기반의온실환경제어를위한프로토콜개발 다양한온실의니즈에쉽게대응할수있는레이어기반의플랫폼기술 외부기상상태를고려한온실환경제어기술 온실환경제어를위한다양한요소 ( 온도, 습도, 광량,CO2 등 ) 간의상호간섭을고려한알고리즘포함 온실환경제어를위한추가적인요소를쉽게추가할수있는 Flexible 한구조 기술의상세사양 온실환경제어를위한임베디드시스템기술 - 온실내부각종제어기연동을위한게이트웨이기능 - 온실환경에내구성, 내습성을갖는최적의 HW 기술포함 온실환경제어를위한환경제어플랫폼기술 - 다수의온실을모니터링및제어기술 - 지속적인기상상태및온실내부미기상상태모니터링에따른최적의미기상환경제공기능 180

21 - 온실의환경변화를주는다양한요인을고려한환경제어알고리즘 기술 - 레이어기반으로한다양한온실구조, 규모, 제어기종류에따라쉽 게 Optimize 가능한플랫폼구조 경쟁기술대비우수성 경쟁기술 / 대체기술현황 PRIVA( 네덜란드 ) - 50 년간축적된온실환경제어기술보유한곳으로세계최고의환경 제어기술지원 - 시설내부다수의블록 (Zone) 을동일한조건으로제어 - 온실시공에필요한자재부터환경제어에필요한센서및제어기모 두를 PRIVA 에서제공되는것을활용해야함 경쟁기술 / 대체기술대비우수성 경쟁기술 PRIVA( 네덜란드 ) 기술의완성도 기술개발완료시기 2012 년 12 월예정 기술이전범위 온실환경제어를위한임베디드시스템기술 ( 온실통합제어기 ) - 온실특성을고려한 HW 기술 - 다양한제어및그에따른프로토콜 Gateway 기술 - User-Dependent 온실환경모니터링및제어로직기술 온실환경제어를위한환경제어플랫폼기술 ( 온실운영시스템 ) - 다수의온실을모니터링및제어기술 - 지속적인기상상태및온실내부미기상상태모니터링에따른최적의 미기상환경제공기능 - 온실의환경변화를주는다양한요인을고려한환경제어알고리즘 기술 - 레이어기반으로한다양한온실구조, 규모, 제어기종류에따라쉽게 Optimize 가능한플랫폼구조 본기술의우수성 재배자의작물상태확인및재배자원하는방향으로환경제어기능수행 센서및제어기의손쉬운확장성을활용하여원하는공간 (Zone) 에동일한조건으로제어가능대규모유리온실이외에소규모플라스틱온실에쉽게적용가능 기존에설치되어있는센서및제어기재활용가능. 온실에센서및제어기추가설비용이 보유특허 / 등록구분 특허명 작물생육모니터링및환경수집방법및이동장치 국 ( 등록 ) 한국 / 미국 온실관리플랫폼의계층구조한국 식물체광합성증진겸용염료감응형태양전지를이용한작물생장단계별재배방법 위치정보기반작물생육모니터링정보수집방법및시스템 3. 기술적용분야및기술의시장성 기술이적용되는제품및서비스 기술이적용되는제품 / 서비스 한국 / 미국 한국 온실 ( 식물공장, 태양광이용형 ) 구축관련건설사업 온실환경제어를위한복합환경제어관련사업 온실환경제어와관련된센서및제어기제품 ( 등록 ) 번호 ( 등록 ) 년도 온실환경제어결과를재배자 ( 기업농등 ) 제공하는등의온실관련 서비스사업등 해당제품 / 서비스시장규모및국내외동향 해당제품 / 서비스시장규모 기상이변발생빈도수의증가및신선 / 웰빙식품선호지수상승에따 라시장및서비스규모는더욱확대될것으로전망함 해당제품 / 서비스시장국내외동향 국내외시장은네덜란드의 PRIVA 및 Hortimax 제품이시장이 80% 이 상차지하고있음 표준화및특허 관련기술의표준화동향 표준화관련기관 - USN융합포럼및 TTA - 국외에는관련표준활동이없음 (USN융합포럼) 관련표준기고서 4건진행완료 (2011년) (TTA) 국내통신표준화진행 (2012년) 4. 기대효과 기술도입효과 온실 ( 식물공장, 태양광이용형 ) 구축관련건설사업 기존은온실구축업체및환경제어가따로진행되고있음. 건설사업에본기술을적용하면부가가치를상승할수있음 온실환경제어를위한복합환경제어관련사업 복합환경제어기술을활용하여농업부분의다양한시범사업에적용및사업확장가능 온실환경제어와관련된센서및제어기제품 농업용센서및제어기단품중심으로제품생산에서토탈솔루션사업으로변화가능 181

22 4-11 Data Distribution Service (DDS) CPS 연구팀담당자이수형 본기술은 DDS 미들웨어는분산환경에서실시간으로대규모통신노드간대용량데이터공유및배포를지원하는통신미들웨어로서 Large Scale Network IT 융합시스템을위한통신미들웨어기술임. 기술개념및기술사양 기술개념 DDS 미들웨어는분산환경에서실시간으로대규모통신노드간대용량데이터공유및배포를지원하는통신미들웨어 데이터중심미들웨어로통신노드의플랫폼, 하부네트워크구조및프로토콜, 개발언어에독립적인상호운용성제공 공유데이터정의외의통신개체탐색, 협상, 연결설정및시간동기화등대부분의작업을미들웨어에서제공을통한응용개발부하감소 Non-real-time에서 extreme real-time의전송시간제약을가지는다양한응용에적용가능 데이터분배시제공되는 22개 QoS 파라미터를이용한다양한데이터분배품질제공 1. 기술개요기술개발의필요성 고객및시장의니즈 기존제어체계에 IT 자원의결합을통해센싱정보의실시간수집, 분석과제어정책의실시간생성, 전파를통한제어체계의효율성극대화및새로운융복합산업창출이급증하고있음예 ) 스마트하이웨이, 스마트방재, 스마트그리드, U-City, 스마트국방 이들체계의운영은근본적으로실시간고신뢰자율통신에기반한센싱, 제어정보의자유로운유통에기초하고있음 구성통신노드의규모가예전에비해거대해이들간의통신을응용개발단계에반영하는것은불가능함 이들시스템은대규모통신노드로구성되며다양한이종의운용플랫폼, 하부통신네트워크구조및프로토콜, 개발언어등이혼재해이들간의상호운용성을확보할수있는통신미들웨어가없는상태임 기존노드가상호동작을위한미들웨어에서신규요구사항을반영한데이터중심의 Pub/Sub 기반의통신미들웨어필요 - OMG의분산실시간데이터배포를위한표준미들웨어 - 대규모개체간실시간, 고신뢰통신이필요한국방분야미들웨어실질 - 표준 Client/Server 방식이아닌 Publish/Subscribe 방식의단순구조 다양한네트워크환경에서통신개체자동탐색, QoS 협상기능 Single Point of Failure 발생가능성이없어 Safety Critical 시스템에적합 기술의상세사양 QoS 보장형실시간데이터배포기술 (DCPS: Data Centric Publish-Subscribe) 객체지향고속데이터처리기술 (DLRL: Data Local Reconstruction Layer) 통신성능보장및상호운용지원기술 (RTPS: Real Time Publish- Subscribe) 고신뢰데이터전송기술 고속 DDS 엔티티디스커버리기술경쟁기술대비우수성 2. 개발기술의주요내용 기술의특징 고객 / 시장의니즈를충족시키는독특한점 국제표준준수를통한상호운용성및확장성확보 경쟁기술 / 대체기술현황 CORBA(Common Object Request Broker Architecture) - Remote Method Call - Client/Server 기반분산미들웨어 JMS(Java Message Service) 182

23 - Message-Centric Communication - Client/Server 기반분산미들웨어 경쟁기술 / 대체기술대비우수성 기술의완성도 연도별목표및내용 기술개발완료시기 : 2013 년 2 월예정 구분 2011 년 2012 년 개발목표 고성능 DDS 핵심 DCPS, RTPS 개발 개발내용 기술이전범위 DDS 통신미들웨어 DDS 지원 Time-Based, Content-Based Filtering 기술 미들웨어용응용개발지원도구 분산 DDS 응용관리용모니터링도구 표준화및특허 관련기술의표준화동향 국제표준화기구인 OMG(Object Management Group) 에의해 2 건의 표준제정 - "Data Distribution Service for Real-time System Ver. 1.2", "The Real-time Publish-Subscribe Wire Protocol, DDS Interoperability Wire Protocol Specification Ver. 2.1", "Web Enabled DDS", "Security DDS" 등 2 건의표준안제정이진행중 국내표준화기구인 TTA 의임베디드및 CPS PG 에서 6 건의관련표준 제정 임베디드 PG " 실시간 CPS 응용을위한데이터분배서비스참조모델 " 외 1 건 (2010 년 ) CPS PG "CPS 를위한통신미들웨어의신뢰성프로토콜 " 외 3 건 (2011 년 ) 보유특허 총 8 건의국제특허중 년 " 게이트웨이를이용한통신개체탐색방법및그시스템 " 외 3 건 경쟁기술 CORBA JMS DCPS, RTPS 핵심표준구현 핵심 API 및 QoS 지원 GUI 기반 DDS 응용개발지원도구 OMG 상호운용성시험 년 "CPS 미들웨어에서 DDS 를효율적으로지원하기위한 QoS Framework 구조및방법 " 외 3 건 3. 기술적용분야및기술의시장성 본기술의우수성 Peer To Peer Communication(No Single Point of Failure) 실시간성측면에서우수 22 개의강력한 QoS 지원 Peer To Peer Communication(No Single Point of Failure) Interoperability 지원 실시간성지원 Light Weight DDS 개발 표준정의 Full API 및 QoS 지원 고성능경량화를위한실행구조최적화기술 GUI 기반분산 DDS 응용모니터링도구 국방 에너지 교통 안전 인터넷 비즈니스 인터넷 비즈니스 해당제품 / 서비스시장규모및국내외동향 미들웨어자체시장의규모는 2006 년에 7 억 7,300 만달러를기록했으며, 2013 년에는 32 억달러규모에달할것으로예상됨 (WinterGreen Research Inc.) 4. 기대효과 기술도입효과 기존통신미들웨어기술대비 600 배성능 / 비용이득가능 DDS 제품의미육군정보시스템실적용예 ("The Data Distribution Service - Reducing Cost through Agile Integration", US DoD, ) 산업분야적용시스템 / 서비스관련사업자비고 항목 DDS 적용가능산업군 타겟시장규모 미래전투체계시스템 고효율 Smart-Grid 시스템 실시간적응형 고신뢰, 고지능형소방 / 방재서비스 주제별자율구성 SNS 서비스 실세계연동형가상현실서비스 국방부, 방산업체, 국방 S/W 업체 한국전력, 전력통신업체, 전력부품업체, 전력 S/W 업체 건교부, 도로공사, 통신장비업체, 통신 / 제어 SW 업체 소방방재청, 통신제어 SW 업체 통신사업자, 솔루션사업자, SNS 서비스제공업자 SW 개발업체, 인터넷서비스제공업체, IT 장비업체 적용가능시장동향 차세대전투체계시스템 미래형고효율 Smart Grid 실시간적응형스마트교통 고신뢰, 지능형소방방재 미래인간관계서비스 미래인터넷비즈니스, 차세대 UI 선박차량통신게임 함정 : 세계함정시장규모는향후 10 년간 2080 억불로, 2014 년 1.0%, % 성장세예상 ( 국방기술품질원 ) 선박 : 세계조선 IT 융합시장규모는 2010 년 208 억불, 2020 년 351 억불로성장 (Clarksons) 무기 / 전투체계 : 향후 10 년간 C4I 분야시장규모는약 1170 억불로, 2014 년까지약 3.7% 로지속적으로성장 ( 국방기술품질원 ) 교통시스템 : 세계 ITS 시장 2015 년 185 억불, 교통, 철도등으로시장영역확대예상 (Global Industry Analysis) 군통신 : 군통신 ( 군사통신, 전술 radio, 항공 / 해양통신 ) 시장은 2018 년까지 3070 억불예상 (Jane's Information Group) 통신서비스 : 2010 년세계통신시장규모는 1 조 9,880 억불에도달 (Gartner) 다양한복합데이터배포서비스제공인프라 LVC 훈련 : 합성전장체계 ( 실기동, 가상모의, 워게임훈련등 ) 는 2009 년 84 억불로매년 6% 이상의성장예상 (Visiongain) 온라인게임 : 온라인게임시장은세계 2011 년 130 억불, 국내 2010 년 4 조 1412 억으로예상 (DFC Intelligence) 구분기존미육군사용시스템 DDS 적용신시스템 시스템형태미육군전용시스템 DDS COTS 를적용한개방시스템 아키텍쳐중앙집중형, 일체형아키텍쳐모듈화, 분산형아키텍처 개발기간 8 년 1 년 응용소스코드크기 500,000 라인 트랙킹데이터교환객체노드수 소요서버수 QoS 설계목표 : 100,000 개 실제지원 : 20,000 개 적정운영 : 10,000 개이내 168 cores 서버시스템. 21 개서버 (8 개의멀티코어 ) 신뢰성, 가용성을충분히지원못함 50,000 라인 설계목표 : 100,000 개 실제지원 : 250,000 개 적정운영 : 500,000 개이상 1 core 랩탑컴퓨터 1 대. Single core full QoS 지원 기술이적용되는제품및서비스 183

24 4-12 경량임베디드장치에서웹을지원하기위한 CoAP 및 CoAP-HTTP 변환기술 실시간 SW 연구팀담당자정종수 본기술은경량임베디드장치에서웹서비스를지원하기위한기술로 CoAP표준에맞추어기술이개발되며향후표준의변경에따라계속적으로 SW가업데이트될예정이고 IoT, WoT 등사물과의통신에있어서활용가능함. 1. 개발기술의주요내용 기술의특징 고객 / 시장의니즈를충족시키는독특한점 기존에 HTTP 만을이용한웹서비스를탈피하여리소스가제한된장치에서도웹서비스를가능케하는 CoAP 표준기술 NanoQplus 운영체제와함께사용할경우단순히웹서비스뿐만아니라다양한장치를위한응용도쉽게연계개발가능 기술의상세사양 IETF 표준지원 : Constrained Application Protocol (CoAP, draft-ietfcore-coap-09) REST 기반경량응용메시지프로토콜 - 기존웹환경 (HTTP) 과동일한 REST 메서드 (GET, PUT, POST, DELETE) 지원 기술개념및기술사양 기술개념 기존 HTTP보다경량화된 CoAP 기술을개발하여리소스가제한적인장치에서도웹서비스를지원하고기존장치와의호환성을위해 CoAP-HTTP 변환기술도제공 사물간웹서비스에대한요구 IP/HTTP 통신망을이용한웹서비스는기존의서비스및장치들과쉽게호환이가능하며소프트웨어를재사용할수있는장점을지님 LLN 에서동작하는소형임베디드장치들의웹서비스의지원은 IETF 표준화단체에의해매우활발히진행중 특히사물간통신을위해기존 HTTP와는다른경량화된 CoAP를이용한웹서비스기술및기존장치와의호환을위한 CoAP-HTTP간변환기술이요구됨 - 경량화 : 텍스트 (HTTP) 대신바이너리사용하여오버헤드축소 경쟁기술대비우수성 경쟁기술 / 대체기술현황 Contiki 운영체제에서제공하는 CoAP ( 국외기술 ) TinyOS 운영체제에서제공하는 CoAP ( 국외기술 ) 현재국내기술로는유일함 경쟁기술 / 대체기술대비우수성 경쟁기술 Contiki TinyOS 본기술의우수성 Contiki 에비해더많은국내개발장치들을지원하며, 앞으로개발될장치의지원및유지보수측면에서국외기술에비해대응이신속함 NanoQplus 와연계하여 C 언어를사용해응용개발가능하여 TinyOS 의 nesc 를이용한개발에비해비용과시간이적게듦 신뢰성있는데이터전송을위한표준데이터교환모듈 - 하위전송계층으로 TCP 대신 UDP 사용하여전송절차간소화 - 전송계층 (UDP) 에서처리하지못하는최소한의전송제어를 CoAP 처리 기술의완성도 기술개발완료시기 표준이계속보완되는대로이에따라개발된 SW도계속하여수정중이며, 현재가장최근의 draft-ietf-core-coap-09 표준문서에따라서는 6월말에개발이완료될예정임 기술이전범위 경량임베디드장치에서사용가능한경량화된 CoAP SW 스택및 CoAP-HTTP 간변환을지원하는서버용 SW 184

25 표준화및특허 관련기술의표준화동향 IETF CoRE WG에서표준화를진행중 - draft-ietf-core-coap 기술적용분야및기술의시장성 기술이적용되는제품및서비스 M2M/IoT/WoT 서비스 경량화된장치를포함하고이러한장치간통신을기반으로하는상기서비스를제공하는데있어서본기술은필수요소임해당제품 / 서비스시장규모및국내외동향 해당제품 / 서비스시장규모 CoAP를사용한제품중가장빠르게상용화되고있는스마트미터의시장전망 4. 기대효과 기술도입효과 본기술이도입되면기존에서비스별로제품이만들어졌던것과는달리여러기존제품을이용하여새로운서비스창출이가능할것으로예상됨 각각의상이한서비스를제공하기위해중복되어투자되어야했던많은 HW 제품들이하나의제품으로여러서비스를제공할수있게됨으로써비용절감이가능 185

26 4-13 고신뢰경량운영체제및개발지원도구 (Qplus-AIR 및 Qplus-ESTO) 차세대 OS 연구팀담당자김태호 본기술은첨단항공기에서요구되는새로운기술인 IMA (Integrated Modular Architecture) 플랫폼의핵심시스템 SW로, 국제항공 SW 개발표준인 DO-178B 의안전성최상위등급인 Level A 인증프로세스에따라개발되어서항공 SW에요구되는높은신뢰성을국제적으로입증하였음. 본기술은또한항공분야외에도원자력, 철도, 자동차, 의료등의높은신뢰성을요구하는산업분야의운영체제로활용가능함. 기술개념및기술사양 1. 기술개요 2. 개발기술의주요내용 기술개발의필요성기술의특징 - Qplus-AIR 고객및시장의니즈 IMA 구조를위한시스템 SW 요구 - 항공기시스템은기존의독립적으로구성된다양한컴퓨팅환경에서하나의시스템으로통합하기위한 IMA(Integrated Modular Avionics) 구조로진화 ARINC-653 표준준수하는항공기용국산시스템 SW 부재 높은호환성 항공기용 SW 표준 API인 ARINC-653 표준API 지원 IMA (Integrated Modular Architecture) 지원을위한기반시스템 SW 높은신뢰성 항공기용 SW의안전성인증기준인 DO-178B Level A Certifiable 패키지 분할커널구조로요구신뢰도가다른응용프로그램의동시수행가능 항공용프로세서지원 MPC 8349E (WBS 무인기지원 ), PPC 755 ( 스마트무인기, 진행중 ) 다양한확장기능 멀티채널동기화기능 통합시험지원을위한모니터링기능 디버깅지원기능 BIT (Built-In-Test) 를위한기반시스템 SW 주요라이브러리 (math) 및네트워크스택지원 186

27 기술의특징 - ESTO-AIR - 통합시험환경지원을위한목적코드심볼출력기능 응용프로그램개발지원통합개발환경 소스코드편집, 컴파일, 디버깅기능 Eclispe 기반통합개발환경 GUI 환경의시스템설정및소스코드생성 ARINC-653 XML Schema 기반시스템설정및설정소스코드생성 시험환경지원을위한소스코드분석과결합된목적코드심볼출력 기술의구조도 경쟁기술대비우수성 Requirements VxWorks653 Qplus-AIR Description Certification(DO-178B) Level A Certifiable Level A Certifiable ( ) Time/Space Partitioning 지원지원 실시간지원여부지원지원 부팅시간 30sec 2sec Multiple Redundant Fault Tolerant System 지원 시스템모니터링기능 Interpartition Communication Overhead 비용 (DO-178 Cert Document, Source Code) 항공 SW 안전보장기준 파티션간시간 / 메모리분할 ARINC653 지원 Program/Data 영역분할 Full Deterministic /Absolute Predictable 스케줄링방식 비행중 Power 다운시 3sec 이내항공기자세제어요구 미지원지원 (Triplex) 다중화동기화, 결함관리지원 HW 제작및개발필요 큼 8.8 억 (Customization 및 license 별도 ) 내장 (SW 기반모니터링기능 ) 작음 외산대비저렴 시스템통합시험을위한 SW 상태모니터링기능 Partition 간통신시시간지연 Partition OS 의 light-weight 구조 OFP 검증을위한 Monitoring 기능 Customizing 및시스템 Test 지원필요 표준화및특허 관련기술의표준화동향 ARINC ARINC-653 은항공전자기기의운영체제와응용프로그램간의인터 페이스 (APEX, Application/Executive) 를정의한규격 - 필수서비스들, 확장서비스들및 conformity test 라는 3 개의파트로 구성 DO-178B - 항공기시스템과장비인증에관한소프트웨어고려사항으로 RTCA 사에의해발표된소프트웨어개발표준 - 미국연방항공국 (FAA) 이항공기소프트웨어인증을위한용도로사 용할것을인정하여, 현재상용항공기소프트웨어를위한일반적인 표준인증임 보유특허 / 등록구분 3. 기술적용분야및기술의시장성 기술이적용되는제품및서비스 첨단항공기에서요구되는새로운기술인 IMA (Integrated Modular Architecture) 플랫폼의핵심시스템 SW 로활용가능 항공분야외에도원자력, 철도, 자동차, 의료등의높은신뢰성을 요구하는산업분야의운영체제로활용가능 해당제품 / 서비스시장규모및국내외동향 해당제품 / 서비스시장규모 N/A 해당제품 / 서비스시장국내외동향 국내의경우윈드리버의 VxWorks 제품이항공기용시스템 SW 의대부분을차지함 직접적인경쟁업체로는윈드리버 VxWorks-653 제품과 Integrity-653 제품이있음 4. 기대효과 특허명 멀티코어시스템의태스크분배방법및장치 국 ( 등록 ) 한국 ( 등록 ) 번호 ( 등록 ) 년도 2012 기술의완성도 기술개발완료시기 2012년 11월 : DO-178B 인증완료 기술개발완료시기 Qplus-AIR - Qplus-653: 항공기용표준 API인 ARINC-653 지원시스템 SW, DO-178B Level A Certifiable Package - Qplus-EXT: 시스템모니터링, 디버깅, 네트워크스택및라이브러리등확장모듈 Esto-AIR - Eclipse 기반소스코드편집, 컴파일, 디버깅기능 - ARINC-653 기반설정및소스코드생성 기술도입효과 외산기술에대한수입대체효과 본기술은국내최초의 ARINC-653 표준준수하는항공기용국산시스템 SW임 외산기술대비저렴한기술가격 외산기술대비우월한기술기능 다중화동기화, 결함관리지원, 시스템통합시험을위한 SW 상태모니터링기능등사용자요구기능대응가능 빠른부팅시간, 적은오버헤드등제어 SW의요구사항반영개발 국내에서는 ARINC-653 OS로서는처음적용된사례임 187

28 4-14 멀티코어용 고성능 자원 관리 운영체제기술 임베디드SW플랫폼연구팀 담당자 이경희 본 기술은 이기종 멀티코어 기반 스마트 기기를 최적 활용하기 위한 고성능/에너지 효율형 OS, 웹 응용을 실행할 I N N O V A T O R 티코어를 사용하는 최신 스마트폰, 스마트패드, 스마트TV와 같은 스마트기기를 최적 활용할 수 있도록 SW플랫 T E C H N O L O G Y 수 있는 웹 생태계 연동 기술, 멀티코어 지원 개발 도구를 세계적으로도 앞선 기술로 제공함. 본 기술은 이기종 멀 차세대 스마트기기용 멀티코어 지원 SW플랫폼과 웹 기반 생태계 연동 기술 폼을 제공하여 사용자가 웹 기반으로 편리하게 응용 개발이 가능하도록 함. 기술개념 및 기술사양 기술개념 기술구성도 S M A R T & G R E E N 멀티코어 최적 스택 제공 기술구성도 기술개념도 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 향후 임베디드 용 CPU는 멀티코어가 대세 임베디드 용 멀티코어는 전 세계적으로 시장초기이며 이기종 멀티코 어로 발전 중 - 듀얼코어 출시 : '11년 ARM, nvidia, 삼성전자, TI - 쿼드코어 CPU : '12년 출시예정 - 옥타코어 GPU : '14 ~ '15년 출시예정 멀티코어 전용 SW 기술 개발요구는 확산되고 있으나 세계적으로도 연구초기 단계 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 고객/시장의 니즈를 충족시키는 독특한 점 188 ETRI 기술예고제 책자-4단원.indd 오후 2:47:27

29 멀티코어기반 OS, 웹생태계연동모듈최적 SW 스택및개발도구 기술의상세사양 멀티코어전용 OS 기술 - 고성능자원관리 (utilization 5% 이상향상 ) - 에너지효율형자원관리 - 멀티코어라이브러리 (OpenMP) 지원 멀티코어활용웹생태계연동기술 - GPU 활용웹코어기술 - 웹 / 네이티브응용지원기술 멀티코어지원개발도구기술 - 병렬프로그램개발 IDE - 에너지분석도구 경쟁기술대비우수성 경쟁기술 / 대체기술현황 현재데스크톱및서버용이기종멀티코어기술은있으나임베디드용 으로 SW 플랫폼을제공하고있지는않음 경쟁기술 / 대체기술대비우수성 경쟁기술 AMD OpenCL Framework Nvidia Cuda 기술의완성도 기술개발완료시기 최종기술개발완료시기 : 2014 년 11 월 30 일 1 차기술개발완료시기 : 2012 년 11 월 30 일 기술이전범위 멀티코어기반임베디드 OS - 고성능자원관리기술 - 에너지효율형자원관리기술 - 멀티코어라이브러리기술 (OpenMP) 웹생태계연동기술 - GPU 활용웹코어기술 - 웹 / 네이티브응용지원응용프레임워크기술 멀티코어기반개발도구기술 - 병렬프로그램 IDE 기술 - 에너지분석도구기술 표준화및특허 관련기술의표준화동향 리눅스기반멀티코어기술 : 다양한연구계로부터 Linux Foundation 을통해글로벌커널 mainline 화추진 본기술의우수성 임베디드용이기종멀티코어 SW 플랫폼기술로는앞설수있음 Cuda 는서버, 데스크톱등에 CPU 와 GPU 간이기종멀티코어활용방법을제공하나본기술은 OpenCL 기반으로스마트기기에서 CPU, GPU, DSP 에적용가능한기술임 이기종멀티코어지원기술 : Khronos Group 의 OpenCL 을통해 CPU, GPU, DSP 등이기종멀티코어표준화를추진중임현재 v1.1 이기종멀티코어기반웹지원기술 : Khronos Group 의 WebCL 을통해 Javascript 를 OpenCL 에 binding 표준화를추진중이며현재 draft 단계 웹지원기술 : W3C 를통해 HTML5 관련표준화추진중 보유특허 / 등록구분 3. 기술적용분야및기술의시장성 기술이적용되는제품및서비스 이기종멀티코어기반중소기업형스마트기기의최적 SW 플랫폼으로 활용가능 차세대스마트기기용교육및개발용보드 차세대네비게이션스마트 IVI 응용컨텐츠 ( 광고 ) 저작용플랫폼 보급형단말, 네비게이션 스마트 TV 용 STB 및서비스 차세대하이엔드스마트기기 해당제품 / 서비스시장규모및국내외동향 해당제품 / 서비스시장규모 적용가능한국내정보기기용임베디드 SW 시장은 '15 년 30 조원이 상으로예측 해당제품 / 서비스시장규모 중소기업의스마트기기에도멀티코어적용확대중임 HW 빠른변화, 스마트기기의짧은생명주기로인해멀티코어 SW 플랫폼기술확보경쟁이치열해질것으로예상 4. 기대효과기술도입효과 고객이본기술을통해얻을수있는경제적효과 차세대스마트기기용교육및개발용보드 : 전세계 40 개국 10,000 대이상, 50 억원이상매출예상 차세대네비게이션, 스마트 IVI: 국내외판매 100 만대이상, 매출 3,000 억원이상목표 응용컨텐츠 ( 광고 ) 저작플랫폼 : 국내외 50 개이상의 Media Rep, 광 고대행사고객확보매출 10 억이상목표 보급형단말, 네비게이션 : 글로벌판매 15,000 대이상, 매출 75 억원 이상목표 특허명 전용스케줄링코어기반고성능자원관리기법 웹 / 네이티브응용관리응용프레임워크기법 [ 그림 1] 국내정보기기용임베디드 SW 시장 (2009~2015) 스마트 TV 단말및플랫폼활용서비스사업화 : 국내외 ebook 시장 포함 95 억원이상목표 국 ( 등록 ) ( 등록 ) 번호 ( 등록 ) 년도 미국 2012 한국 2012 [ 그림 2] 주요중소기업향스마트기기별국내시장 189

30 4-15 소셜 웹 복합이슈 탐지-모니터링 시스템 지식마이닝연구팀 담당자 김현기 본 기술은 소셜웹 콘텐츠로부터 이슈를 탐지, 모니터링 하여, 이슈의 향후 전개과정에 대한 전문가 의사결정을 지 원하는 기술이며 본 기술을 활용한 차별화 된 소셜 웹 고정밀 텍스트 분석, 오피니언 감성 분석 서비스 등을 통해 I N N O V A T O R 웹/비즈니스 인텔리전스 시장의 선점이 가능할 것으로 예상됨. 기술개념 및 기술사양 기술개념 소셜웹 콘텐츠로부터 이슈를 탐지/모니터링하여, 이슈의 향후 전개과정에 대한 전문가 의사결정 지원을 위한 'Insight' 제공 S M A R T & G R E E N T E C H N O L O G Y 기술구성도 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 [데이터 폭증] 1.8ZB( 2011 ) 7ZB( 2014 ) 35ZB( 2020 ) 데이터 분석 및 예측 분석을 핵심원천기술로 개발 필요 Nature, Gartner, IDC, IBM 등은 빅 데이터를 심층 분석하여 지식을 서 비스하는 기업이 기존 산업의 혁신을 주도하여 현재의 구글처럼 성장 예상 - 대량의 비정형 데이터를 분석하고 관리하는 데이터 분석 SW산업이 전체 SW산업 성장률의 2배 이상인 연 10% 가깝게 성장 전망(SERI, 2010) - 트위터를 업무에 활용하는 기업가운데 데이터를 분석하여 효과를 측정한 기업은 전체의 0.9%에 불과하지만 40%가 결과에 만족하고 80%가 재이용 희망(NEC Biglobe, 2010) 소셜 미디어 상의 다양한 이슈에 대해 실시간 탐지-모니터링 및 예측 분석 하는 리스닝 플랫폼 기술 개발의 필요성이 시급함 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 고객/시장의 니즈를 충족시키는 독특한 점 소셜웹 콘텐츠의 특성에 강건한 고정밀 의미분석 기술 템플릿 기반의 정보 분석/추출 기술 정보성 분석을 이용한 소셜웹 콘텐츠 스팸 필터링 기술 세분화된 감성분류에 기반한 감성 분석 기술 복합 이슈 탐지 및 모니터링 기술 기술의 상세 사양 구글, IBM 등의 글로벌 기업들을 중심으로 소셜웹 데이터를 고객 관 리, 마케팅, 의사결정지원 등에 적극적으로 활용할 수 있는 소셜웹 데 이터 분석/예측 솔루션들을 출시하고 있음 구글: 웹 검색로그를 분석하여 2009년 오바마 정부의 노후 차량 보 상 프로그램의 예산 10억 달러가 일주일 만에 바닥날 것을 예측 IBM: 최근 데이터 분석 시장에 막대한 투자 중 수치 분석 도구 (Cognos)에 언어 분석 도구(LanguageWare)를 통합하여 데이터 분석 가들을 위한 분석 도구 플랫폼을 제공 현재 국내에서는 웹포털, 마이닝 업체 등을 중심으로 기업의 소셜 마 케팅 전략 수립을 지원하는 서비스를 출시하고 있으나, 초기단계이고 수작업 의존도가 높음 190 ETRI 기술예고제 책자-4단원.indd 오후 2:47:29

31 경쟁기술대비우수성 경쟁기술 / 대체기술현황 CMU, Stanford, Edinburgh, Google, Microsoft 등유명대학과기업들을중심으로고품질의언어분석, 감성분석분야에연구진행중 미국 (CIA, 구글 ) Recorded Future: 제품발표, 자연재해, 회사합병등의사건탐지및예측분석 Advanced Business Analytics 패키지 이슈및감성분석기반광고 / 마케팅서비스 상품 / 브랜드 / 서비스리스닝플랫폼 오피니언질의응답시스템 IBM, Microsoft, SAS 등 IT 대기업들이비즈니스인텔리전스, CRM 분 야에소셜웹분석을활용하는제품들출시 경쟁기술 / 대체기술대비우수성 경쟁기술 고정밀언어분석기술 복합이슈탐지 - 모니터링기술 기술의완성도 기술개발완료시기 2013 년 2 월 기술이전범위 소셜웹콘텐츠의미분석엔진 소셜웹콘텐츠스팸필터링엔진 소셜웹감성분석엔진 소셜웹복합이슈탐지 - 모니터링엔진 기술교육및기술설명서 표준화및특허 관련기술의표준화동향 ISO(MPEG Query Format, MPEG-21, MPEG-M) 와소셜웹분석및 검색관련국제표준국제협력구축 - MPEG Query Format 의콘텐츠검색 : 동적콘텐츠이슈검색을위한 검색표준화 - MPEG-M 이슈표현방법및소셜네트워크이슈콘텐츠검색방식 표준화 - MPEG-21 소셜네트워크이슈데이터의메타데이터표현방식표준화 보유특허 본기술의우수성 비문 / 단문에강건한소셜웹콘텐츠의미분석기술개발 세분화된개체명인식기술개발 (180 개세부분류기술적용 ) 단순호불호가아닌강도 (degree) 가고려된세부감성기술개발 고정밀언어분석기반이슈탐지 - 모니터링기술개발 이슈분석을위한엔티티 - 이벤트 - 시간 - 장소정보추출기술 세밀한이슈추적및감성기반이슈모니터링시각화기술 기존기업 / 제품위주의키워드기반모니터링을극복한정치 / 경제 / 사회적이슈트렌드분석기술 확보예정특허리스트 (2011 년국제특허 4 건, 국내특허 9 건 해당제품 / 서비스시장규모및국내외동향 해당제품 / 서비스시장규모 해당제품 / 서비스시장국내외동향 2014년기준검색SW, 소셜웹광고, 예측분석, 소셜 SW, 텍스트분석시장규모국외 133억달러, 국내 4,010억원으로매우큰시장도래예상 소셜웹의급성장과데이터분석및예측기술의수요증가로국내외기업들의경쟁이매우치열할것으로예상되나, 본과제에서개발한차별화된기술을적용하여조기시장진입이용이할것으로판단됨 4. 기대효과 기술도입효과 고객이본기술을통해얻을수있는경제적효과 기존의웹검색및온라인동향분석시장에서차별화된소셜웹고정밀텍스트분석및오피니언감성분석서비스등을통해웹인텔리전스및비즈니스인텔리전스시장선점가능 / 등록구분 특허명 토픽별오피니언정보및소셜영향력자기반토픽탐지및추적방법및장치 이슈템플릿정보추출기반의웹동향분석방법 어휘자동구축기반감성정보인식방법및그장치 국 ( 등록 ) 한국 / 미국 한국 / 미국 한국 / 미국 ( 등록 ) 번호 ( 등록 ) 년도 웹포털업체, 온라인리서치업체, 웹마이닝업체등을통해서포털및소셜미디어와연계한웹트렌드분석, 제품 / 정책 / 브랜드이슈탐지및모니터링서비스, 감성분석광고서비스사업화가능 글로벌기업 ( 예 : 삼성전자, LG전자, 현대자동차등 ) 이브랜드 / 제품 / 서비스등에대한소셜웹에서의 VOC(Voice Of Customer) 를탐지-모니터링하는기업분야의비즈니스인텔리전스핵심기술로활용 자동화된이슈분석및예측기술은기존전문가집단에의한고비용, 저효율수작업위주작업을대체가능하여, 이를통한비용절감, 기업 3. 기술적용분야및기술의시장성 경쟁력강화가가능함 기술이적용되는제품및서비스 191