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1 1874 호

2 주간기술동향 은과학기술정보통신부 ICT 동향분석및정책지원 과제의일환으로정보통신기술진흥센터 (IITP) 에서발간하고있습니다. 주간기술동향 은인터넷 ( 을통해서비스를이용할수있으며, 본고의내용은필자의주관적인의견으로 IITP의공식적인입장이아님을밝힙니다. 정보통신기술진흥센터의 주간기술동향 저작물은공공누리 출처표시- 상업적이용금지 조건에따라이용할수있습니다. 공공누리의제2유형에따라상업적이용은금지하나, 별도의이용허락 을받을경우에는가능하오니이용하실때공공누리출처표시지침을참조하시기바랍니다.( 참고 ) 예시 ) 본저작물은 OOO( 기관명 ) 에서 OO년 작성하여공공누리제O유형으로개방한 저작물명 ( 작성자 :OOO) 을이용하였으며, 해당저작물은 OOO( 기관명 ), OOO( 홈페이지주소 ) 에서무료로다운받으실수있습니다.

3 ICT 신기술 최신 ICT 이슈 1874 호 기획시리즈 2 증강현실기술동향 [ 오영택 / 알체라 ] Ⅰ. 서론 Ⅱ. 증강현실기술의개요 Ⅲ. 핸드헬드증강현실기술 IV. 결론및시사점 ICT 신기술 16 사회문제해결형 R&D 개선방향제언 [ 강호석 / 정보통신기술진흥센터 ] Ⅰ. 서론 Ⅱ. 사회문제해결형연구개발주요현황 Ⅲ. 사회문제해결형 R&D에시도되는제도 Ⅳ. 시사점 최신 ICT 이슈 28 Ⅰ. IoT와 AI 기반생체모니터링기술로디지털변환중에있는축산농가 Ⅱ. 페이스북, 사진의특정부분을터치하면 AI가상황을설명해주는서비스 Ⅲ. 징동그룹, 중국최초로요리부터서빙까지모두로봇이하는식당개업 Ⅳ. CCP 게임즈의 VR사업철수로바라본 VR 헤드셋산업동향

4 주간기술동향 증강현실기술동향 * 오영택 알체라 CTO 2016년포켓몬고 (Pokemon Go) 를시작으로촉발된증강현실에대한관심은 2017년애플이세계개발자회의 (WWDC) 에서 ARKit을발표하고, 몇달이지나지않아구글이 ARCore를경쟁적으로발표하면서높아져갔다. 또한, 스냅챗과스노우등의증강현실카메라애플리케이션들이주목을받게되면서신체를활용한증강현실기술들도활발하게개발되고있다. 본고에서는핸드헬드증강현실기술들에대한간략한설명과관련된기술의동향을살펴보고자한다. I. 서론 영화 킹스맨 을보면, 주인공인에그시가안경을쓰면관련정보가눈앞에보이고의자에대화상대가앉아있는등현실에는없는가상의정보가눈앞에보이는것을볼수있다. 어벤저스의일원이기도한아이언맨의마스크에서는적에대한정보, 장애물에대한정보를현실세계위에표시해준다. 이렇듯, 증강현실은말그대로 현실공간의영상위에가상의정보나객체를표시하여가상의정보나객체가현실공간에실제로있는듯하게느끼게해주는기술 을의미한다. 증강현실의초기개척자인 Ronald T. Azuma[1] 에따르면, 증강현실은다음과같은특징을가진다. 첫째, 실제와가상이결합되어야한다. 둘째, 실시간인터랙션이가능해야한다. 셋째, 공간적으로서로일치 ( 정합 ) 되어야한다. 본고에서는증강현실기술의동향을살펴보기에앞서, 증강현실의간략한역사와종류를알아보고, 그에따른기술동향을알아보기로한다. * 본내용은오영택 CTO( , youngtaek.oh@gmail.com) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP의공식적인입장이아님을밝힙니다. 2

5 기획시리즈 AR VR MR II. 증강현실기술의개요 1. 증강현실기술의간략한역사 사실증강현실은오래전부터연구되어왔다 년컴퓨터그래픽의아버지로불리는 Ivan Sutherland 는 1) 최초의 HMD(Head Mounted Display) 를개발했고 ([ 그림 1]], 1993 년 Steven Feiner 에 2) 의해개발된 KARMA 시스템 ([ 그림 2]) 은프린터를분해하는데필요한가이드를주는 < 자료 > c Ivan Sutherland [ 그림 1] Ivan Sutherland 의 Swords of Damocles < 자료 > c Steven Feiner [ 그림 2] Steven Feiner 의 KARMA 시스템 < 자료 > c Andrei State [ 그림 3] Andrei State 의의료증강현실시스템 < 자료 > c Daniel Wagner [ 그림 4] Daniel Wagner 의 Invisible Train < 자료 > c Niantic [ 그림 5] 포켓몬고 < 자료 > c HALASZ [ 그림 6] 낚시용가상줄자 1) 미국의컴퓨터과학자이자인터넷과컴퓨터그래픽의선구자이며스케치패드의발명으로 1988 년에튜링상을수상 2) Columbia 대교수 정보통신기술진흥센터 3

6 주간기술동향 시연을하였다. Andrei State는 3) 산모뱃속의태아모습을가상으로볼수있는의료증강현실시스템 ([ 그림 3]) 을 1994년에소개하였다. 최초의증강현실플랫폼으로불리는 ARToolKit 은 Kato 4) 와 Billinghurst에 5) 의해개발되었으며마커 (Marker) 를기반으로그위에가상물체를올릴수있는기능을제공하였다. ARToolKit은 2015년에 DAQRI에인수되어오픈소스로공개되었으며지금도깃허브 (Github) 에서소스코드에액세스할수있다. 2008년에는 Daniel Wagner가 6) 마커와무선통신을활용하여가상의열차가두개의모바일기기에서공유되는 Invisible Train([ 그림 4]) 이라는예제를보여주었다. 아마일반인들에게는 2016년나이언틱 (Niantic) 이발표한포켓몬고 (Pokemon Go) 가더익숙할것이다. 포켓몬고 ([ 그림 5]) 는증강현실게임이라기보다는위치기반게임이라고지칭하는것이더정확하겠지만, 증강현실이라는개념을일반인들에게널리알려준히트상품이라고할수있다. 또한, 증강현실기술은낚시와같은영역에적용되어줄자를꺼내지않고도편리하게물고기의크기를측정하는데사용되는등 ([ 그림 6]) 점차적용범위를넓혀가고있다. 2. 증강현실기술의분류 증강현실은하드웨어및사용방식에따라크게고정형증강현실과모바일증강현실로나눌수있다. 고정형증강현실에는프로젝션증강현실과같이실제공간에영상을쏘아디지털콘텐츠를증강시키는공간증강현실 (Spatial AR) 과가상피팅시스템과같은키오스크 (Kiosk) 형증강현실이이에해당된다. 공간증강현실의한예로서 ARSandbox[2] 를들수있는데, ARSandbox는마이크로소프트의 키넥트 (Kinect) 와 7) 프로젝터, 그리고 ARSandbox Software[3] 를이용하여아이들의장난감인모래 상자를과학교육도구로변신시킬수있다. 사용자 < 자료 > c University of California [ 그림 7] AR Sandbox 3) North Carolina 대교수 4) Nara Institute of Science and Technology 교수 5) South Australia 대교수 6) DAQRI 의 CTO 7) 마이크로소프트에서만든 3 차원깊이 (Depth) 인식카메라 4

7 기획시리즈 AR VR MR 가손으로모래를변형하면, 키넥트가그변화를감지하고, 등고선이새로그려지면서물이흐르는등의다양한시뮬레이션을경험할수있다. 모바일증강현실은하드웨어의유형에따라머리에쓰고사용하는 HMD와같은웨어러블 (Wearable) 증강현실과휴대폰이나태블릿을들고체험하는핸드헬드 (Handheld) 증강현실로나눌수있다. 웨어러블증강현실의대표주자는 HMD로, 마이크로소프트에서는많은돈을 < 자료 > c Magic Leap [ 그림 8] Magic Leap Creator One Edition 투자하여홀로렌즈 (HoloLens) 를개발하고있으며, 최근 23억달러라는투자금과제품에대한루머만무성했던매직리프 (Magic Leap) 에서도매직리프원크리에이터에디션이라는제품을출시하였다. 마지막으로핸드헬드증강현실은우리주변에서쉽게찾아볼수있는휴대폰이나태블릿과같은장치를이용하여경험하는시스템이다. 화면상의내얼굴에다양한스티커를붙여서보여주는스냅챗, 스노우와같은증강현실카메라 (AR Camera) 나, 포켓몬고를예로들수있다. 모바일증강현실의경우, 거의대부분의사용자들이휴대폰을가지고있다는점에서앞서언급한장비들에비해접근성에서장점을가지고있다. 2017년 6월애플 (Apple) 은세계개발자회의 (WWDC) 에서 SLAM(Simultaneous localization and mapping) 기반증강현실기술인 ARKit을발표했으며애플의수장인팀쿡은 AR은애플의주력기술 [4] 이라고선언했다. 이에자극받은구글 (Google) 은애플보다먼저듀얼카메라를이용한증강현실기술을준비중이던탱고프로젝트의전략을수정하여단일카메라만으로도공간을추적할수있는 ARCore 기술을발표하였다. 본고에서는앞에서설명한다양한증강현실기술중에서핸드헬드증강현실에대한기술및동향에대해설명하고자한다. III. 핸드헬드증강현실기술 핸드헬드증강현실기술은크게 2 가지로나눌수있다. 첫번째는공간을인식하고공간에대한 상호작용을가능하게하는공간기반증강현실기술이다. 이러한공간기반증강현실의쌍두마차로는 애플의 ARKit 과 Google 의 ARCore 를꼽을수있다. 그리고포켓몬고로유명한나이언틱은 ARKit 정보통신기술진흥센터 5

8 주간기술동향 과딥러닝기술을활용하여가려짐 (Occlusion) 에대응가능한기술을발표하였다. 조명환경에대한추정기술도개발되어왔으며, 뉴질랜드의빅토리아대학 (Victoria University of Wellington) 에서시작한드림플럭스 (Dream Flux) 는최근에열린 SIGGRAPH 2018에서주변광을인식하고, 이를활용하여좀더사실적인가상물체를보여주는데성공하였다. 두번째는얼굴이나손과같은인간의신체를인식하고가상물체와의상호작용을가능하게하는신체인식증강현실기술이다. 애플역시신체인식기반증강현실의중요성을깨닫고트루뎁스 (True Depth) 카메라를이용한얼굴인식기술을개발하였고, 이를이용하여애니모지 (Animoji) 라는서비스를선보였다. 해외업체로는핀스크린 (Pinscreen), 센스타임 (SenseTime), 메그비 (Megvii) 와같은회사들이신체인식, 특히얼굴인식에관련된기술을꾸준히개발하고있으며, 국내에서는알체라와같은회사가얼굴인식및손인식에대한기술을개발하고있다. 1. 공간기반증강현실기술 가. 애플의 ARKit ARKit은애플에서 ios용증강현실애플리케이션개발을지원하는도구로출시한프레임워크이다. 2017년 6월세계개발자회의 (WWDC) 에서미디어와개발자들을대상으로처음공개되었고, 지속적으로업그레이드되어최근에는 ARKit 2.0을공개하였다. 가상의오브젝트와정보를주변환경과결합함으로써화면의제약을벗어나현실세계와상호작용할수있게하는증강현실기능을지원한다. ARKit은모바일기기모션트래킹, 카메라씬캡처, 씬프로세싱, 디스플레이기능을결합하여증강현실애플리케이션을쉽게개발할수있도록해준다. ios 11부터는 ARKit을포함하고있어 A9 또는그이상의프로세서가탑재된모바일기기에서는별도의추가설치없이증강현실애플리케이션을개발할수있다. 애플의 AR 기술은 2015년인수한메타이오 (Metaio) 에기반하고있는것으로보인다. 애플의자료에따르면 ARKit은 IMU(Inertial Measurement Unit) 를사용하는 VIO(Visual Inertial Odometry) 기반의 SLAM 기술을기반으로하고있다. VIO의구현에있어서는모바일기기의성능상제약때문에, 그래프기반의방법보다는칼만필터 (Kalman Filter) 기반의방식이많이이용된다 [5],[6]. 이방법은카메라로부터들어오는영상을컴퓨터비전알고리즘을이용하여분석함으로서특징점 (Feature Point) 을찾고, 이를칼만필터에서활용하여 IMU에서발생하는오차를보정한다. 이러한기술을바탕으로공간상의특정한점에가상물체를놓을수있는앵커링 (Anchoring) 기능을 6

9 기획시리즈 AR VR MR 제공한다. ARKit은평면인식 (Plane Detection) 등의기능도제공한다. 중력방향을이용하여평면을찾고, 다수의평면이발견되면이를결합 (Merge) 함으로서평면을확장한다. 이러한평면을이용하여사용자들은가상의물체를현실공간안에자연스럽게배치할수있게된다. ARKit 1.0에서는벽면을인식하는기능이없었으나 ARKit 2.0이발표되면서벽면까지인식가능하게되었다. 이외에도전역조명 (Global Illumination) 을추정하고이를가상물체에반영하여최대 한자연스러운가상오브젝트를만드는조명추정 (Light Estimation) 기능도추가되어있으며, 가상물체와의인터랙션을위한히트테스트 (Hit Test) 기능들도제공한다. ARKit 기술을활용하면현실세계의실측도가능하다. ARKit 1.0에서는 SDK 예제형태로만가능성을보여줬지만, 최근 ios 12에서는측정 (Measure) 이라는기본앱으로탑재되었다. 이에더해뷰포리아 (Vuforia) 와같은 SDK에서제공하는이미지인식기능까지제공한다. 이를활용하게되면사전에등록한이미지를활용하여그위에가상물체를올려놓거나하는등의작업이가능해진다. ARKit이 2.0으로업그레이드되면서괄목할만한점은, 멀티플레이기능을제공한다는점이다 ([ 그림 10] 참조 ). 멀티플레이기능의경우 2008년 Daniel Wagner가발표한 Invisible Train에서먼저선보였지만, ARKit 의일부로제공되면서많은개발자들이쉽게 협업이가능한증강현실애플리케이션을만들수있게되었다는데의의를둘수있다. < 자료 > c Apple [ 그림 9] ARKit을이용한조명추정예제및측정앱 < 자료 > c Apple, Engadget [ 그림 10] ARKit을이용한멀티플레이기능 정보통신기술진흥센터 7

10 주간기술동향 나. 구글의 ARCore 구글은애플에비해훨씬이전부터증강현실기술을개발해왔다. 프로젝트탱고 (Project Tango, 2014) 가바로그것으로, ios 12에서선보인측정앱과같은기능도이미개발해놓았었다 ([ 그림 11] 참조 ). 그러나프로젝트탱고를적용하기위해서는전용하드웨어모듈을스마트폰에탑재해야했기때문에기술의확산속도가그렇게빠르지않았다. 예를들어, 탱고기술이최초로적용된팹 2 프로의경우일반적인 RGB 카메라와깊이정보를획득하는뎁스카 < 자료 > c Google [ 그림 11] 탱고를이용한측정앱 메라 (Depth Camera), 그리고사물의명암을파악하는특수카메라를필요로하였다. 2017년애플이 ARKit을발표한이후, 구글은프로젝트탱고를포기하고일반모바일기기에탑재되어있는한대의카메라만으로도 3D 공간추적을할수있는방향으로전략을수정하였다. 그리하여 ARKit이발표된지몇달이지나지않아 ARCore를발표하였다. ARCore 역시 ARKit과마찬가지로모션트래킹기능과주변환경인지기능을갖추고있으며광원을추정하는기능도제공한다. 안드로이드스튜디오 3.1부터는에뮬레이터에서 ARCore를지원하기때문에 PC 환경에서개발을하면서증강현실애플리케이션을테스트할수있다. ARCore의인터페이스는 ARKit과유사하며 ARKit과 ARCore에서제공하는기능들이크게차 < 자료 > c Vuforia [ 그림 12] Vuforia Fusion 개요 8

11 기획시리즈 AR VR MR < 자료 > c Vuforia [ 그림 13] Vuforia 의 Smart Terrain( 좌 ) 및 ARCore( 우 ) 를이용한임의의위치에가상물체부착예 이가나지않는다. 가장큰차이로는 ARKit에서는얼굴추적 (Face Tracking) 과같은기능을제공하지만, ARCore에는그기능이빠져있다는점을들수있다. 또한, 렌더링 (Rendering) 자체도 ARCore는 OpenGL ES에의존하는데, 이는 SceneKit이나 SpriteKit과같은편리한기능들을제공하는 ARKit에비해단점이라할수있다. 이러한갭을보안하기위해 Unity나 Unreal과같은게임엔진업체들은자체적으로플러그인 (Plug-in) 을제공하고있으며, 뷰포리아와같은업체는통일된인터페이스를제공하는 Vuforia Fusion을개발하고있다. 2018년 2월에발표된 ARCore 1.0의경우, 뷰포리아의스마트테레인 (Smart Terrain) 과같이임의의위치에가상물체를올릴수있다. 인터넷검색을주사업으로하는업체답게구글은웹상에서작동하는 AR 기능도개발하고있다. 자사의 ARCore를이용한 WebARonARCore[7] 와 Apple의 ARKit을이용한 WebARonARKit [8] 프로젝트를깃허브에공개하였으며이곳에는 ARKit과의연동을위한 ARCore SDK for ios 도있다. 다. 맥스트의증강현실기술국내업체인맥스트 (MAXST) 는 2012년부터 AR SDK를개발하기시작하여 2018년현재 SDK 3.4를출시하였다. 앞서설명한 ARKit, ARCore 및뷰포리아와동일한기능들을제공하고있으며, 등록된이미지위에가상물체를올려놓을수있는기능 ( 이미지트래킹 ) 및가상공간에물체를배치할수있는비주얼 SLAM 기능을제공하고있다. 그외에도마커트래킹기능, 인스턴트트래킹기능, 오브젝트트래킹기능, QR/ 바코드스캐너, 클라우드인식기능, 스마트글래스캘리브레이션기능들을제공한다. 정보통신기술진흥센터 9

12 주간기술동향 라. 나이언틱의증강현실기술 포켓몬고로유명한나이언틱 (Niantic) 은최근가상물체가실제물체뒤에가려질수있는가려 짐기술을발표했다 ([ 그림 14] 참조 ). < 자료 > c Niantic [ 그림 14] 나이언틱의가려짐 (Occlusion) 기술예제 나이언틱의자료를살펴보면 [9], 이기술은 Kaiming He가 8) 발표한딥러닝기반세그멘테이션 9) 기술인 Mask R-CNN과 SLAM을결합한것으로보인다. Mask R-CNN[10] 은영상에존재하는물체들의위치를알려주던 R-CNN이더욱진보한것으로, 물체의위치를나타내는바운딩박스를넘어서픽셀 (Pixel) 단위의세그멘테이션을가능하게해준다. 현재 ARKit과 ARCore 모두포인트클라우드를획득할수있는방법을제공하고있으며, 이로부터얻어진 3차원포인트클라우드를 Mask R-CNN을이용하여입력영상을세그멘테이션한결과로그룹화하면실제환경을마야 (Maya) 나 3DS Max와같은컴퓨터그래픽프로그램상의 3차원공간으로재구성할수있다. 실제공간이가상공간으로재구성되었으므로, 가상물체를특정한실제물체와인터랙션하는것이가능해진다. 마. 드림플럭스의조명추정기술드림플럭스는뉴질랜드빅토리아대학 (Victoria University of Wellington) 의이태현교수가설립한기업으로, 360도카메라영상으로부터영상을추정하는논문에서발표한기술을근간으로하고있다. 앞서설명한기술들이 SLAM을이용한현실공간인식을주로다루고있었다면, Dream Flux의기술은조명추정에중심을두고있다. 8) Facebook AI 의연구원 9) 이미지에서각물체들이차지하고있는영역을따로분리해내는기술 10

13 기획시리즈 AR VR MR 초기에는녹화된영상을기반으로 VR 을타깃으로하는기술을개발하였지만, 2018 년밴쿠버에 서개최한 SIGGRAPH 2018 의세션중, 실시간데모를시연하는 Real Time Live 에서실시간 환경변화에따른가상물체의조명변화를훌륭하게보여주었다. 2. 신체인식증강현실기술 가. 애플의 ARKit 애플의 ARKit은아이폰 X 이상에한해트루뎁스 (True Depth) 카메라를이용하여사용자의얼굴에인식기술을활용할수있다. 트루뎁스카메라는적외선을이용하여 30,000개이상의보이지않는점을얼굴에투영하고분석하여정확한얼굴의 3차원데이터를수집한다. 애플은이기술을이용하여얼굴인증시스템을구현하고, 더나아가사용자의표정을캐릭터에투영시키는애니모지 (Animoji) 기능을선보였다. < 자료 > c Apple [ 그림 15] ARKit의 Face Anchor 예제 ( 좌 ) 및애니모지 (Animoji)( 우 ) ARKit에서제공하는얼굴표정은 50여가지의기본표정들을결합하는블렌드쉐입 (Blendshape) [11] 의형태로표현된다. 블렌드쉐입은컴퓨터애니메이션에서얼굴표정을나타내는거의표준적인방법으로, 마야와같은 3차원저작도구에도사용되고있으며, 반지의제왕, 킹콩, 파이널판타지등의영화에도사용되었다. 블렌드쉐입은각각의표정을나타내는베이시스벡터 (Basis vector) 10) 의선형결합으로나타내며 n개의정점 (vertex) 을갖는블렌드쉐입을 3n 1의벡터로표현했을 10) 혼동되는표현이지만, 블렌드쉐입이라고도불린다 정보통신기술진흥센터 11

14 주간기술동향 때다음과같이표현된다. 여기서 b 0 는평균표정 (Neutral Expression) 을나타낸다. 마야와같은상용프로그램은 Delta Blendshape을이용하며이는아래와같은수식으로표현할수있다. 이경우가중치는 0과 1사이로정규화되게된다. 그외에도 Intermediate Blendshapes, Combination Blendshapes 등이있으며 CG 영화를제작하는경우에는 100개가넘는블렌드쉐입들을만들게되므로 Combination Blendshape을활용하는경우가많다. 블렌드쉐입은다른표정모델링방법에비해장점을가지고있는데, 가장큰장점으로는각블렌드쉐입이의미를가지고있다는점이며 ( 예를들어, Left Eye Look Up, Right Eye Look Up과같이직관적으로이해할수있다 ), 이러한블렌드쉐입들의가중치를조절하여직접적으로표정을만들어낼수있다. 이는비슷한방법인 PCA(Principal Component Analysis)[12] 와비교해보면, PCA의베이시스벡터가사람이직관적으로이해할수없는표정들을만들어낸다는점에서대비된다. 그러나 Blendshape 역시단점을가지고있으며, 가장큰문제로는자연스러운표정을만들어내기위해서는 Blendshape의수가상당히많이필요하다는것이다. 예를들어, 반지의제왕을촬영할때사용된 Blendshape의수는무려 675개에달한다. 또한, 각각의 Blendshape은서로 Orthogonal하지않기때문에한쪽의가중치를변경시키면다른부분의표정이변하는문제가생긴다. 이를해결한논문이제시되었지만 [13] 아직까지완벽한해결책은제시되지않았다. ARKit 의블렌드쉐입의개수도 51개에달하지만, 몇몇기본표정들은직관적으로이해하기어려운것들도존재한다. 나. 그외신체인식증강현실 SDK 남가주대학 (University of Southern California) 의 Hao Li 교수는 2015년핀스크린 (Pinscreen) 이라는회사를설립하였다. 핀스크린은애플의애니모지기술과유사하게얼굴을인식하고, 3차원으로표현하는기능을제공한다. 핀스크린의기술이애플의기술과다른점은, 애플의기술이트루뎁스카메라를반드시필요로하는것에비해핀스크린의기술은일반적인카메라로도작동이가능하다는점이다. 핀스크린은타인의사진 1장으로부터얼굴을복원하여본인의얼굴에합성하는기술 12

15 기획시리즈 AR VR MR < 자료 > c Pinscreen, fxinsider [ 그림 16] Pinscreen의얼굴복원기술도제공한다 ([ 그림 16] 참조 ). 핀스크린역시 2018년 SIGGRAPH Real Time Live에서즉석으로타인의얼굴을촬영 합성하여데모를보여주었다. 현재신체인식증강현실기술의강자는중국이다. 센스타임 (SenseTime) 은기업가치만 4조 8,000억원에이르는회사이며연구인력만도 800명이넘는다 [14]. 얼굴랜드마크인식, 손제스처인식, 그리고배경제거에이르기까지다양한솔루션을제공한다. 비슷한솔루션을제공하고있는메그비 (Megvii) 역시기업가치가 1조에달하는큰회사가되었다 [15]. 국내에서는알체라가얼굴랜드마크, 손제스처등의솔루션을제공하고있다 ( 주간기술동향 1864호참고 ). 3. 그외증강현실기술 앞서서술한공간기반증강현실기술및신체인식증강현실기술과는다소다르지만, 다양한 증강기술들도있다. Xiaoxiaoniu 의 Wonderpainter([ 그림 17]) 는사용자가스케치로그림을만들 < 자료 > c Wonderpainter [ 그림 17] Xiaoxiaoniu 의 Wonderpainter < 자료 > c Aura-Interactive [ 그림 18] Vuforia 를이용한 3 차원색칠놀이 정보통신기술진흥센터 13

16 주간기술동향 면이를 3차원으로재구성, 움직일수있도록해주는프로그램이다. 이기술은 LG U+ 의 아이들나라 - 내가만든그림책 에적용되었다. 뷰포리아역시비슷한기능을제공한다. 구글플레이에올라와있는 3D Coloring Alive라는앱 ([ 그림 18]) 은종이위에그려진사자를색칠하면가상공간상의사자도따라서입체적으로색칠되는것을잘보여준다. IV. 결론및시사점 증강현실은 오래된미래 라는말이있을정도로, 증강현실의역사는상당히오래되었다. 최근들어포켓몬고로촉발된증강현실에대한관심은시간이지남에따라서서히줄어들고있으나애플및구글등 IT계의거인들이관련 SDK를출시하는등적극적으로참여하고있다. 마이크로소프트역시홀로렌즈라는증강현실 HMD를개발하는데끊임없이투자하고있으며중국역시신체인식증강현실기술의강자로서기술개발에박차를가하고있다. 증강현실사업은녹록치않은사업임에는틀림없다. 아직까지증강현실은꼭있어야하는필수적인기능이아닌, 있으면좋은보조적인수단에불과하고, 끊임없이올라가는유저들의눈높이에맞는기술을계속개발해야하기때문이다. 이를해결하기위해서는증강현실이없으면불편하거나아예불가능한사용자니즈 (Needs) 를찾고그에맞는적절한품질의기술개발이필요하다. 그렇게된다면증강현실은특이점 (Singularity) 을넘어세상을바꾸는혁신적인기술로서자리매김할수있을것이다. [ 참고문헌 ] [1] R. T. Azuma, A Survey of Augmented Reality, Presence: Teleoper. Virtual Environ. Vol.6, No.4, 1997, pp [2] Reed, S., S. Hsi, O. Kreylos, M. B. Yikilmaz, L. H. Kellogg, S. G. Schladow, H. Segale, and L. Chan Augmented Reality Turns a Sandbox into a Geoscience Lesson, Eos, 97, [3] [4] ITWorld, 애플과팀쿡의증강현실비전 AR은애플의주력기술, [5] M. A. Shelley, Monocular Visual Inertial Odometry on a Mobile Device, Master s thesis, Univesity of Munchen, [6] T. Qin, P. Li, and S. Shen, VINS-Mono: A Robust and Versatile Monocular Visual-Inertial State Estimator, IEEE Transactions on Robotics, Vol.34, No.4,

17 기획시리즈 AR VR MR [7] [8] [9] Niantic, A Peek Inside the Niantic Real World Platform, [10] K. He, G. Gkioxari, P. Dollar and R. Girshick, Mask R-CNN, 2017 IEEE International Conference on Computer Vision(ICCV), Venice, Italy, 2018, pp [11] J. P. Lewis, K. Anjyo, T. Rhee, M. Zhang, F. H. Pighin, and Z. Deng, Practice and Theory of Blendshape Facial Models, Eurographics, [12] I. T. Jolliffe and J. Cadima. Principal component analysis: a review and recent developments, Phil. Trans. R. Soc [13] J. P. Lewis, J. Mooser, Z. Deng, and U. Neumann, Reducing blendshape interference by selected motion attenuation, SI3D, 2005, pp [14] 조선일보, 알파고도울고갈세계최고 AI는중국기업, [15] ZDNet Korea, 문턱넘었다... 무섭게성장한中 AI 기업들, 정보통신기술진흥센터 15

18 주간기술동향 사회문제해결형 R&D 개선방향제언 - 평가 관리중심으로 - 강호석정보통신기술진흥센터책임 I. 서론 IMF에따르면한국경제규모는 2018년국가별명목 GDP 기준으로세계 12위이다. 하지만, OECD 더나은삶의지수 2017 보고서에나타난삶의만족도는 10점만점에 5.9점으로, 통계가집계된 31개국중가장낮았다 [1]. 이러한순위는정보통신강국의이미지와는다르게수년째변화가없거나오히려하락하고있다. 이러한상황은그동안경제성장주도방식으로성장해온한국사회의여러분야에서최근들어국민의삶의질개선에대한요구가높아지고있는이유와무관하지않다. 정부가 5년마다수립하는과학기술분야최상위계획인 제4차과학기술기본계획 (2018~2022) 에는국민과현장연구자중심으로계획을수립하는데중점을두었다. 주요전략중하나로 과학기술로모두가행복한삶구현 이있으며, 국민들에게쾌적하고편안한환경, 건강한삶을제공하여사회문제해결에기여하는목표를제시하고있다 [2]. ICT 분야에서는 ICT R&D 혁신전략 을통해 ICT의새로운역할로국민현안해결을위한기술개발과국민의삶의질개선과직결되는사회문제해소분야의투자확대를제시하였다. 전산업 사회의지능화혁신을통해경제성과와삶의질제고를동시에달성하여 사람중심경제 의실현에정책적역량을집중하고자함을상기정책들을통해알수있다 [3]. 정부의국가연구개발 (R&D) 은 2013년 12월과학기술기반사회문제해결종합실천계획을시작으로, 2014년 7월 11개사회문제해결형 R&D사업을선정 추진하는등오래전부터사회문제해결을위한연구개발을추진하고있다. 본고에서는현재까지추진된정부의주요사회문제해결연구개발현황을알아보고, 앞으로국민생활 ( 사회 ) 문제해결 R&D의안정적정착을위해필요한점에대해평가 관리관점에서다루어보고자한다. * 본내용은강호석책임 ( , mjjudo@iitp.kr) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP의공식적인입장이아님을밝힙니다. 16

19 ICT 신기술 II. 사회문제해결형연구개발주요현황 1. 정부정책현황 정부는 2012년 12월 新과학기술프로그램추진전략 을시작으로 2013년 12월과학기술기반사회문제해결종합실천계획을수립하여주요분야별로드맵을제시하고 30개주요사회문제와 10 대실천과제를도출하였다. 또한, 사회문제해결형 R&D 사업추진단계별로사회문제해결특성에맞게해당문제와장애요인을극복하는데활용가능한방법론및사례등을제시하여부처, 전문기관및연구자가실질적으로사업기획 운영 관리등에활용가능한매뉴얼도마련 ( ) 하였다 [4]. 하지만여전히공급자인중앙부처 연구자가주도하여종합적인문제해결보다는기술개발에치우쳤다는평가를받았고, 범부처차원의연계 조정이미흡하여사회문제에대한신속한대응에한계가있어현장에서국민들이체감하기에는부족하다는의견이많았다. 그래서과거의기술이전이나사업화위주에서벗어나실질적문제해결이가능하도록실증을의무화하는등그동안의미흡한부분을개선 보완한 제2차과학기술기반국민생활 ( 사회 ) 문제해결종합계획 (2018~2022)( 안 ) 을 2018년 6월에발표하였다 [5]. < 자료 > 국가과학기술심의회, 재구성 [ 그림 1] 사회문제해결형 R&D 정부정책변화 정보통신기술진흥센터 17

20 주간기술동향 종합계획에는기존 1 차종합계획의 30 개문제에서시민 관계부처 지자체가제기한심각성 시급 성을기준으로 40 개문제로확대하였으며, 수요자위주의사회문제해결을위해지역주민, 시민 / 환 경단체, 전문가등이문제해결과정에참여하는리빙랩방식추진등을주요내용으로하고있다. 2. 국내연구개발현황 가. 과학기술정보통신부과학기술정보통신부 ( 미래창조과학부 ) 는 2013년부터국민생활과밀접한문제를해결하고자 사회문제해결형기술개발사업 을기획 추진하였다. 이는기존기술을재조합 활용하고추가개발을통해실용화수준의제품과서비스를구현하며, 국민제안을통해국민생활과밀접한사회문제를발굴, 수요자체감형 R&D를수행하고자추진된것이었다. 이후 2015년 1월 사회문제해결을위한시민연구사업 으로확대되어 1 생활환경기술개발사업, 2 재난안전기술개발사업, 3 격차해소기술개발사업으로개편되었으며, 기획-사업추진-실용화에이르는전단계에수요자의관점을반영해연구개발성과의활용성을강화하고자하였다. 2013년에는암동반진단, 청소년비만, 유해화학물질유출대응의 3개과제, 2014년에는녹조대응, 초미세먼지피해저감연구의 2개과제, 2015 년에는환경호르몬, 소방방호장비, 야간작업자안전키트등 13개과제가공고 선정되었다 년에는보다실효적평가를위해제조기술 / 장비, 소재 / 물질, 소프트웨어, 바이오 / 의료등유형별 TRL 단계를구체화하여각연차별연구단계 / 목표에따라보다상세한실험 실증계획을제시할수있도록안내하였다 [6]. 2017년에는사회문제해결형 R&D 과제가기존의 R&D와의차별성을나타내지못하고 1회성의리빙랩, 수요자의견수렴및실질적사회문제해결미흡등의문제점을개선하고자리빙랩가이드라인을마련하였고상시적멘토링서비스운영, 성과실용화부분을평가항목에서강조하는등기존 < 자료 > 연구재단, [ 그림 2] 2017 년사회문제해결형 R&D 과제개선방안 18

21 ICT 신기술 체계의단점들을개선하고자하였다 [7]. 과제선정이후다양한이해관계자가참여하는자문단을구성하여협의를통해문제해결방향등성과목표가변경될수있도록하였으며, 사업계획서상에시제품사용자만족도평가계획을제시하였고, 리빙랩운영과정에서지원단, 연구단간의협조체계구축등을의무사항으로 RFP에명기하였다. 2018년미래선도기술개발현안해결형사업에서는동일한연구목표에대해서로다른접근방식의과제를각각수행하고단계별성과가우수한과제를선정하여지원하는경쟁형 R&D 방식을적용하였다 [8]. 나. 서울시서울시의도시문제해결형기술개발지원사업은서울의다양한도시문제해결및시민삶의질향상을핵심목표로설정하여추진되고있다. 2005년부터시작한서울시 R&D사업은기초 원천기술을개발하는대학중심의사업으로출발하여, 서울형 R&D 를지향하면서지역사회혁신과시민행복증진을목표로지역문제해결과시민중심의사업으로진화하고있다 [6],[9]. 2012년부터추진된지역사회사회기술지원사업을 2015년에는도시문제해결형기술개발지원사업으로개편하여시민수요와시정수요형으로구분하여지원하였다. 시민사회로부터상향식으로올라오는수요조사와공공서비스제공자인시의각부서로부터올라오는시정수요등 2개트랙으로구분하여진행한것이다. < 자료 > 서울시, [ 그림 3] 시민참여예산사업공모선정추진절차 정보통신기술진흥센터 19

22 주간기술동향 과학기술정보통신부의시민연구사업과유사한범주의기술을개발하고있으며, 새로운유형의연구개발사업으로서기존과다른관리방식을적용하지는않았고, 선정평가도위원회방식의발표평가로진행되고필요시현장실태조사를추진하는것으로추진되어왔다. 시정수요형연구는서울시수요부서가기획및사업추진과정에참여하여수요부서와연구개발사업의연계가용이하며과제관리과정에서실제수요지자체담당자와지속적인교류를할수있다는측면에서좋은접근방법이라하겠다. 기존의관리틀을벗어난보다적극적인관리체계를적용한것이시정협치형시민참여예산사업이다. 2019년시민참여예산사업은서울의다양한도시문제를해결할아이디어를가진서울시민 3인이상또는단체가서울시공무원과파트너가되어숙의과정을거쳐예산편성부터기획, 실행, 평가에이르기까지전과정을함께추진하게된다. 사업선정절차는 [ 그림 3] 과같이 1 제안사업검토및 1차심사, 2 숙의과정 (3단계), 3 2차심사, 4 시민투표등크게 4단계로운영된다. 특히, 제안자와시의사업부서가참여하여제안사업을구체화하는 3단계숙의과정 은시정협치형사업의핵심절차로제안단계부터 협치시정 을강조하고있다 [10]. 3. 해외연구개발현황 가. 일본일본은저조한경제성장률을탈피하여지속적인성장과사회발전을달성하기위해과학기술이노베이션정책을활용하는제4기과학기술기본계획 (2011~2015) 을 2011년발표하였다. 제3기과학기술기본계획 (2006~2010) 에서는분야별연구개발을추진하였으나, 연구성과와사회적과제달성과의연계가미흡하고, 과학기술에대한국민의이해를얻지못했다는평가를받아, 제4기과학기술기본계획에서는저성장기조탈피, 재해로부터의부흥 재생실현, 에너지안정확보, 저탄소사회실현, 고령화문제대응등의과제해결형연구개발로방향을전환하였던것이다. 2013년 6월에예산의중점화과정을강화시킬목적으로 2001년부터활동중이던종합과학기술회의를종합과학기술이노베이션회의로변경하였는데, 동회의는 과학기술기본계획 수립 추진과과학기술관련예산등재원배분방침조정과관련된사무를문부과학성에서이관받아 전략적이노베이션창조프로그램 (cross-ministerial Strategic Innovation Promotion Program: SIP) 으로변경되었다 [11]. 과학기술예산재원배분방침 에따라종합과학기술이노베이션회의가관련부처정책을감안하여추진할과제 조치를선정해예산을중점배분하였으며, 과제별로프로그램디렉터 (PD) 를선정하여, 기초연구부터실용화 사업화까지고려하고규제 제도개혁및특구제도활용까지감안하여사업을 20

23 ICT 신기술 추진하였다. 2014년에너지, 차세대인프라, 지역자원, 건강장수의 4개분야를특정하였고, 그중에너지, 차세대인프라, 지역자원분야는부처칸막이를뛰어넘는횡단형프로그램 10개 ( 자동운전시스템, 혁신적설계생산기술등 ) 를선정하여추진하였다. 일본사회가직면하고있는구체적인문제를과학기술을통해해결함으로써사회적 공공적 경제적가치를창출하고자전담기구인일본사회기술연구개발센터 (Research Institute of Science [ 표 1] RISTEX 의 R&D 추진현황 R&D Program 01 '02 '03 '04 '05 '06 '07 '08 '09 '10 '11 '12 '13 '14 '15 '16 '17 '18 '19 '20 RISTEX before reform RISTEX Human-Information Technology Ecosystem Creating a Safe and Secure Living Environment Desiging a Sustainable Society Creating Community-based Robust and Resilient Society Resesigning Communities for Aged Society Community-Based Actions against Global Warming Protecting Children from Crime Science Technology and Humanity Information Technology and Society Brain-Science and Society Sustainable Society Social System/ Science and Technology for Society Safety and Security < 자료 > RISTEX Hompage 정보통신기술진흥센터 21

24 주간기술동향 and Technology for Society: RISTEX)를 2001년 설치하였다. RISTEX는 연구개발 실증지원 프로그램을 통해 공공 R&D 성과활용의 최적화를 도모하고 구체적인 사회문제해결에 대처하도록 지원하는 역할을 하고 있다. 또한, 연구자 이해관계자 간 협업을 강조하고 자연 및 인문사회과학을 포함한 폭넓은 분야의 지식 방법에 입각한 지역사회 실천방법론을 구축하고 있다. RISTEX는 현재 약 60명의 직원 규모로 2017년 기준 약 1,480만 달러 예산을 운영하였으며, 2001년 이후 약 250여개 프로젝트에 투자하였다. 연구개발 과제의 발굴 및 검토에서 문제해결형 연구개발의 추진, 시제품 제작, 실증 적용 및 확산까지 one track으로 지원하는데, ① 사전 조사분석 ② 가설설정 ③ 연구개발 ④ 해결책 입안 및 개정 ⑤ 실험 및 테스트 단계로 구성된다. 단기적인 성과를 요구하기 보다는 구체적인 성과에 초점을 두고 추진하고 있다. PDCA 사이클을 준수하여 문제해결에 도움이 될 새로운 성과를 창출하고, 도출된 성과는 사회에 환원하여 실용화하는 것을 염두에 두고 있다. 또한, [표 1]과 같이 2001년부터 일본 내에서 광범위하게 제기된 사회문제 영역 에 대해 6년 단위로 프로젝트들이 구성되고, 사람과 사회의 번영을 위한 연구에 매진해 왔음을 알 수 있다[12]. 나. 미국 미국은 국가과학기술위원회 산하 국립연구재단(NSF)에 삶의 질 기술연구센터(Quality of Life Technology Center: QoLT)를 설립하여 취약계층 중심의 삶의 질 관련 기술 연구를 활발히 진행 하고 있다. QoLT는 2006년 미국 NSF의 5년간 1,500만 달러 재정지원을 기반으로 카네기멜론대 학과 피츠버그대학 협력으로 설립되었다. QoLT의 연구는 [그림 4]와 같이 개인 보조 로봇, 인지 <자료> QoLT [그림 4] QoLT R&D 체계 및 분야 22

25 ICT 신기술 및행동코치, 운전자지원기술개발등인간의생활전반을다루며개인차원의지원등각기다른형태의기능을제공한다 [13]. 기초연구를통해적용분야에대해탐색하고, 고령자와장애인이거주하는환경의 Testbed를통해상시적인피드백을제품 솔루션등에반영하여개발하고실시간검증이가능한운영체계를구축하고있으며, 사용자, 기술자, 디자이너, 임상의, 서비스전달자, 사회및건강전문가등다양한주체의참여를도모하고있다. 또한, 캘리포니아주의 UC버클리와로렌스버클리국립연구소 (Lawrence Berkeley National Laboratory: LBNL) 는에너지 기후문제를해결하고차세대연구자들을양성하기위해 에너지기후연구소 (Berkeley Energy & Climate Institute: BECI) 를 2010년에건립하였다. BECI는버클리환경연구소, 버클리대기과학센터, 첨단에너지제조연구실등캘리포니아내 외부파트너와지속적으로협력하여에너지기술문제를해결하고연구조정역할을수행하고있다. 캘리포니아기후변화를위한 17개연구프로젝트를추진하고이과정에서에너지 기후유관분야주체들을연계하고과학기술뿐아니라정책, 비즈니스를아우르는파트너십협력을통해문제를효율적으로해결하고자지역, 주, 국가, 국제기구와의파트너십을형성중에있다 [14]. III. 사회문제해결형 R&D 에시도되는제도 1. 리빙랩 리빙랩은 살아있는실험실, 일상생활실험실, 사용자참여형혁신공간 이라는뜻으로사용자주도형혁신모델, 정부 민간 시민간의파트너십, 과학 사회 현장의통합모델을시도하는새로운개념이자방법론이다. 유럽을기본모델로미국, 아시아등에서다양하게운영되고있으나, 국내는기존연구개발체계내에서진행되어국민이체감할만한성과를도출하지못하고있는실정이다. 기존의예산관리체계, 평가 관리체계등이너무나큰관성으로작용하여리빙랩이보다더좋은성과를내기위해서는어떤방식으로적용되어야할지고민해보고자기존주요사례를살펴보도록한다. 연구개발에서리빙랩을적용한주요사례로사회문제해결형기술개발사업내수행과제중야간작업자의사고예방을위한안전장비제작과제를살펴보자. 동과제에서는독일의비즈니스솔루션기업인 SAP와스탠포드가개발한 Design Thinking이란혁신창출방법론을적용하였다. 이는 정보통신기술진흥센터 23

26 주간기술동향 공감 (Empathize) 문제정의 (Define) 제안 (Idea) 시작품 (Prototype) 적용 (Test) 의 5단계프로세스를반복하는문제기반 / 중심해결방법이다. 우리나라의자동차 1만대당교통사고사망자수가 OECD 평균 1.3명보다 2배가량많은 2.9명수준이며, 주간보다는야간에교통사고가집중되고있다. 동과제에서는야간근무노동자는상대적으로안전에취약한교통약자이며, 이에따라교통사고억제를위한야간교통안전장비개선기술이필요하다는관점에서공감단계를시작하고있다. 반사 / 발광복합형안전조끼의경우 14배가량가시성이향상되지만, 배터리문제로자가발전기술개발이필요함을인지하고문제정의단계에서시인성향상에중점을두었다. 문제해결을위한제안으로발광키드용소재기술, 인체행동분석 < 자료 > 2018 IITP Tech&Future Fal Concert 한양대성태현 [ 그림 5] Design Thinking 기법을적용한연구과제수행과정 (1, 2 차년도 ) 24

27 ICT 신기술 시뮬레이션, 고시인성발광부구동회로, 착용편의성을위한의상디자인등다학제간융합연구로합리적아이디어를제시하였다. 탈부착이가능한 LED 접합테이프형태의발광장치를동 / 하복각 4종에적용한시작품을제작하고, 테스트를진행하였다. 테스트는야간근로자인만큼짧은시간의형식적인설문으로끝내서는의미있는결론도출이어려워열정과감성적인접근으로사용자의성실한답변을얻기위해노력하였다. 테스트는 1년 36회의최종사용자, 관련기관등과의회의로진행되었다. 2차년도에도동일한프로세스로진행되었으며, 시민연구멘토단의체계적인모니터링과멘토링지원을통해실질적인문제해결을위한핵심요소들, 인증 / 표준화, 지자체등의협력등을도출하였다. 시인성향상을위한기존발광체의밝기감소부분개선을위해 EL 테이프 (Electroluminescent Tape) 소재로교체하고, 기존의복삽입형에서조끼형태로착용편의성을개선하였다. 2차년도에도 24회의최종사용자와의회의를진행하면서서울성동구, 세종시이외에서울중구, 공주시로리빙랩활동영역을확대하였다 [15]. 2. 경쟁형평가 우리나라의 2015년기준 GDP 대비국가 R&D 규모는세계 2위, 투자규모는 742억달러로세계 5위수준이며, 현재도그수준을유지하고있다. 하지만, 질적수준과연구생산성은여전히미흡하다는평가를받고있다. 정부는성과수준제고를위해경쟁형 R&D를추진하였으나 R&D 예산집행의한계와사업평가및감사부담등제도적제약으로 R&D 전반으로확산하지못하고있는실정이다. 하지만최근들어경제적 사회적파급효과가크고기술난이도가높은 4차산업혁명핵심기술개발을위해도전 경쟁형 R&D 지원체계도입의필요성이증대되고있다. 이에기존경쟁형 R&D 추진현황을살펴보고자한다. 경쟁형 R&D는동일연구주제에대해복수의연구기관이경쟁적으로연구를수행하고결과에따라연구지속 탈락이나연구비를차등지원하는제도이다. 국내의경우정부는 2014년 2월국가과학기술심의회를통해경쟁형 R&D 추진가이드라인을마련하여각부처별시범사업을발굴 운영하였다. 1 경쟁기획, 2 토너먼트, 3 후불형서바이벌, 4 병렬형과제수행 4가지방안으로추진모델을설정하여추진하였으나실질적경쟁형 R&D로운영된예산은 2014년 72억규모로제한적이었다 [16]. ICT 분야에서는 [ 표 2] 와같이다양한방식으로경쟁적으로 R&D 목표를달성하기위한지원이이루어졌다. 하지만, 후불형서바이벌의경우 2012~2016년까지총 4개과제, 105억원규모로 정보통신기술진흥센터 25

28 주간기술동향 [ 표 2] ICT 분야경쟁형 R&D 기본모델 유형주요내용적용과제적용년도및규모 후불형 - 동일과제를연구비지원없이수행한후최종결과의우수성을평가하여결과에따라연구비를차등지급 * 과제연구비기준 1 등 120%, 2 등 100%, 3 등이하나머지예산의 1/n SW 분야 2012~2016 년총 105 억 일반형 - 동일한연구목표를가지고복수의수행기관을선정지원후 1 차년도 ( 또는 1 단계 ) 평가를통해 1 개기관만선택지원 고위험성, 혁신성 2015 년 ~ 현재까지 305 억원 챌린지대회 - 주어진난제를정해진기간내에다수의팀이경쟁하고, 가장우수하게완수하는팀이후속 R&D 과제를수행 AI 2017 년 ~ (2018 년 27 억원 ) < 자료 > IITP 추진되었으나, 경쟁률이높지않고연구자가중도포기하는등대부분실경쟁률이 1:1 수준으로떨어져기대하는효과를얻기가쉽지않았으며, 일반형의경우문제해결형 고위험연구가아닌 LTE-A 기반단일 RF 다중스트림지원소형기지국기술개발이나방송중계차량탑재형멀티콥터갬시스템기술개발등단순상용화기술개발중심으로도입되어효과성이반감된면이있다. IV. 시사점 사회문제해결형 R&D에서는국민이체감할수있는실질적문제해결및확산을위해기존 R&D 의문제점을보완한새로운방안들이시도될필요가있다. 특정기술개발목표에대해단일기관을선정하여일정기간연구개발을지원하는방식은적정수준의목표치를달성하여성공률은높지만실용성이낮은연구결과물로이어져왔다. 또한, 실증적연구역량을검증하지못하고수행기관을선정하여전문성측면에서도우려의시각이있어왔다. 이에, 앞에서살펴본바와같이선정과관리방식에서챌린지대회나경쟁형평가의방법들이시도되고있다. 챌린지대회는기존의위원회를통한정성적평가방식에서벗어나명확하고구체적인문제를제시하고이를 100% 정량적인평가를통해우선순위를가리는일종의 Competition Contest 로기술적으로가장우수한기관을선정하는장점이있다. 경쟁형방식은동일한문제해결을위해다양한기술적접근이가능하기에다수의수행기관이서로다른방식의기술개발을진행하되문제해결수준이가장높은기관을차등지원하는방식으로실질적인기술개발경쟁요소를도입하여기술개발의속도감을높여줄수있을것이다. 관리방식에서는최종수요처의의견반영수준을높이기위한리빙랩방식의단계적도입이적용될수있을것이다. 최종사용자들이연구개발에참여하는개념은기존에도있어왔으나, 사회문제 26

29 ICT 신기술 해결형 R&D에서는연구개발과정에서리빙랩방식의적용수준을높일수있는세부관리체계가보완되어야할것이다. 예를들어, 문제해결을위한경쟁형과제수행과정안에서실증부처 기관의참여와중간단계의평가배점에리빙랩적용수준에대한배점증대와이에더해최종평가시수요처와의연계및후속 R&D 지원등이더해져야할것이다. 그러나해당분야연구자들의활동과네트워크가좁게형성되어있는국내연구환경과경쟁형이라는평가에거리감을두는연구자들의정서를고려하여연구개발프로세스에안착하기위해서는여러세심한제도적장치들이뒤따라야할것이다. 향후이러한새로운시도에의해사회문제해결형 R&D분야에서가시적인실적이나타난다면, R&D 전반에적용될수있을것이라고판단된다. [ 참고문헌 ] [1] 한국인 32% 만 난건강해 OECD 꼴찌... 삶의만족도도 최하, 경향신문, [2] 과학기술정보통신부, 제4차과학기술기본계획 (2018~2022), [3] 과학기술정보통신부, I-KOREA 4.0 ICT R&D 혁신전략, [4] 미래창조과학부, 사회문제해결형 R&D사업운영 관리가이드라인, 한국과학기술기획평가원, [5] 국가과학기술자문회의, 제2차과학기술기반국민생활 ( 사회 ) 문제해결종합계획 ( 18~ 22)( 안 ), [6] 송위진, 정서화. 사회문제해결형연구개발사업의현황과과제 과학기술정책연구원, STEPI Insight 제185호 , pp [7] 한국연구재단, 2017년사회문제해결형기술개발사업신규과제설명회자료, [8] 과학기술정보통신부공고, 미래선도기술개발현안해결형사업 2018년도신규과제선정계획공고, [9] 서울산업진흥원, 2016년도서울형 R&D 및지식기반지원사업, 사업설명회자료, [10] 서울시보도자료, 도시문제해결제안 ~ 실행시민-공무원함께해요, [11] 서세욱, 성지은, 저성장에대응하는일본의과학기술혁신정책변화와정책정시사점, 과학기술정책연구원동향과이슈, , pp [12] 2017~2018 RISTEX Brochure [13] 정보통신기술진흥센터, 사회문제해결형 R&D 최신동향및시사점, ICT SPOT ISSUE, pp.4-6. [14] 정보통신기술진흥센터, 해외주요국의사회문제해결형 R&D 동향, 해외 ICT R&D 정책동향 호, p.8. [15] 성태현, 현장연구자가말하는사회문제해결성공전략, 2018 IITP Tech&Future Insight Fall Concert, [16] 국가과학기술심의회, 경쟁형 R&D사업추진개선방안 ( 안 ), 정보통신기술진흥센터 27

30 주간기술동향 최신 ICT 이슈 * I. IoT 와 AI 기반생체모니터링기술로디지털변환중에있는축산농가 축산농가의감소와노동력의고령화문제, 반복되는구제역과조류독감등으로인해경영이더욱힘들어지고있는축산산업은 IoT와 AI 기술에서문제의해결책을찾고있음. 디지털로변환한축산농가들은 IoT를이용하여가축의생체데이터를모니터링하고이를학습된 AI 알고리즘으로분석함으로써, 경험많은사람도감지하기힘든징후를포착해생산성을높이거나위험을조기에발견하고있으며, 더적은인력으로원격작업도가능한스마트축산시대를열어가고있음 가축의건강관리는축산및낙농농가의근간활동이나상대는말못하는동물이며, 공장제품과같은품질관리가어려운데, 이런과제를 IoT와 AI로해소하려는움직임이확산되고있음 일본에서손꼽히는소고기산지인가고시마현소오 ( 曽於 ) 시의축산농가들은대지에소들을방목해키우는데, 모든소들은각각인터넷에연결되어있음 농장들은 IoT( 사물인터넷 ) 와클라우드로작동하는 소떼관리시스템 을사용하여가축의개체정보와농장직원의작업기록을중앙에서관리함 소들의상태를파악하는데사용하는것은스타트업 팜노트 (Farmnote) 가제공하는 팜노트컬러 (Farmnote Color) 라는 IoT 단말기로소의목에부착하게됨 팜노트컬러는전후, 좌우, 상하의움직임을감지하는 3축가속도센서를내장하고 있어소의움직임과반추 ( 씹고소화하기를반복하는행위 ), 휴식등의상태를감지할수있음 < 자료 > Cloud Watch [ 그림 1] 가축용웨어러블기기 팜노트컬러 * 본내용과관련된사항은산업분석팀 ( ) 과최신ICT동향컬럼리스트박종훈집필위원 (soma0722@naver.com ) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP의공식적인입장이아님을밝힙니다. 28

31 최신 ICT 이슈 이렇게센서데이터가축적되면 AI( 인공지능 ) 가각개체마다행동패턴을학습하여발정증상이나질병등의이상상태감지시농장에알리게되며, 농장의직원은스마트폰이나 PC를통해정보를참고해작업에활용하게됨 소오시의축산농가들이 IoT 시스템을도입한것은농가와호당사육두수가지속적으로감소하는상황에서목장경영의효율화가시급한과제로떠올랐기때문 소오시는팜노트컬러시스템을 2018년 8월에도입했는데, 목적은오랜경험과직감에의존해온작업을센서데이터와비교및대조하여작업을효율화하는것이었음 이곳에서키우는흑우는민감한품종이어서사육에특별한어려움이있는데, 소의건강상태를시각화하고컨디션의변화를재빨리파악함으로써치밀하게관리할필요성이있었다는것 이지역농가의대부분은어미소가낳은송아지를팔아돈을버는사육농가이므로효율적인번식을위해서는발정시기를놓치지않고교배시키는것이아주중요함 소가발정을맞이하는주기는평균 21일로한번기회를놓치면다시 3주정도를기다려야하는데, 살아있는동물이다보니주기가어긋나는경우도있기때문 < 자료 > Farmnote [ 그림 2] 팜노트컬러로수집된데이터로발정징후를그래프로시각화 농장주들에따르면 IoT 단말기를사용함으로써경험이많은직원도놓치기쉬운미약한발정징후도발견할수있게되었고, 그결과 1개월당교배수가약 10% 가량늘었다고함 특히, 최근들어기후변화및환경호르몬등의영향으로미약발정의비율이증가하고있기 정보통신기술진흥센터 29

32 주간기술동향 때문에사람의인지범위를넘어서는징후를포착하려면 IoT 단말이필수라고함 만약, 교배를 5건늘리게되었다고하면, 한번발정시기를놓칠경우다음발정기까지사육비용이두당약 2만엔가량소요되므로, 월당약 10만엔의손실을막게되는셈 그런데송아지한마리를팔아얻는이익을월로나누면월에 1만엔미만이므로 IoT의활용으로얻을수있는이익은결코작지않으며, 여기에더해발정의강도나지속시간등지금까지애매했던부분을시각적으로알게되었으므로농장이얻는이점은아주크다고할수있음 또한, 소떼관리시스템을사용하면 300개이상의데이터항목을바탕으로농가가정한조건에맞는소를찾아낼수있으며, 종합적인번식성적이나쁜소는내다팜으로써효율적인경영을도모할수도있음 이러한세밀한분석에기반을둔농장경영은수십 ~ 수백두의소와송아지를키우며엑셀로번식기록등을관리하던기존의방식에서는사실상불가능했던일임 번식농가가 IoT를이용해번식건수를늘리는데반해, 낙농농가들은 IoT를이용하여젖소의건강을관리함으로써원유의양과품질을높이고있음 시즈오카현후지노미야 ( 富士宮 ) 시에있는낙농목장들은젖소 1마리당 1일착유량이약 39 킬로그램으로일본에서가장높은수준인데, 비결중하나는 IoT를이용한가축건강관리임 소는아주솔직한동물이기때문에편안한느낌이들게사육을한다면원유의양도증가하고품질도높아지는데, 이를위해 IoT 기기를이용한다는것 이지역의농가들은 2017년 4월, 농업벤처기업데자미스 (Desamis) 가개발한목걸이형 IoT 단말기 U-motion( 모션 ) 을도입했는데, 120그램남짓의단말기에는가속도센서와기압센서, 다른센서를감지하는근접센서를내장하고있음 3 종류의센서로소의보행이나반추등의행동뿐만아니라서있는지누워서휴식하는지와같은자세까지도판별할수있음 농장들은소의편안함정도를판별하기위해 AB 테스트 를실시하고있으며, AB 테스트는인터넷서비스의개발등에일반적으로사용하는기법으로, 가령시스템의화면등을 2가지준비해놓고이용자의평 판이좋은것을채택하는것임 농장들은가령외양간바닥의소재검증에 AB 테스트를사용하는데, 새로운소재를 < 자료 > Desamis [ 그림 3] AI가소의행동데이터분석후시각화 30

33 최신 ICT 이슈 깐곳과깔지않은곳을마련하고, 소가누워서휴식하는시간의변화등의데이터를바탕으로소에게더스트레스가적은환경을실증적으로만들어가고있음 시스템도입농장들중에는소의행동변화를보고 AI가인간보다빨리질병을감지하는사례들을겪으며, 사육두수가증가해도 IoT와 AI의도움으로품질을유지 관리할수있다는자신감을얻게되는곳이많다고함 IoT를이용한축산기술개발은일본뿐아니라우리나라에서도활발히진행중이며, 스마트축산 이라는모토아래정부가민간기업의기술개발을적극지원하고있음 국내기업 대동테크 는이달초중소벤처기업부지원과제인 가속도및바이오캡슐센서를활용한축산 IoT 관리시스템개발 과제를통해가속도및기울기센서통합기술을이용한실시간축우발정감지시스템 DDK-히트콜(HeatCall) 을개발했다고밝혔음 DDK-히트콜은축우의개체별특성과농장환경을반영한맞춤형발정감지가가능하며, 사용자가직접프로그램설정변경을통해개체별활동량및승가행위기준값을수정할수있도록개발된것이특징 개발업체의발표에따르면공인시험기관분석결과 DDK-히트콜의발정분석은 92.45% 의높은확률로축우의수정적기 < 자료 > 농수축산신문 [ 그림 4] 국내발정감지기제품 DDK-히트콜 를예측했다고하며, 발정실기로인한농가손실방지와축우수태율증대효과를통해농가소득향상에기여할수있을것으로기대됨 역시, 국내 IoT 기업인 피앤에스바이오테크 는귀에부착하는기기를통해소의체온과움직임의변화를감지하고이를분석해건강상태를파악해주는 팜-프로 (Farm-Pro) 를개발했으며, 기기에는온도센서, 6축가속도센서, 통신모듈이탑재되어있음 개발업체에따르면팜-프로솔루션은세계최초로질병감지와발정감지기능을동시에제공하는솔루션인데, 기존가축모니터링제품들은질병혹은발정중하나만감지할수있어두가지를모두하려면농장주에게비용부담이가중되는단점이있었다고함 피앤에스바이오테크는수십년간직접농장을운영한경험을바탕으로축산농가의어려움을해결하고자설립된기업이라고하는데, 20% 에달하는송아지폐사율과 50% 에못미치는암소수정률의문제를해결하기위해기술개발에뛰어들어 4년만에팜-프로를개발했다고함 한편, 국가기관인농업진흥청도알약모양의센서를별도의기구를이용해소의입에넣어 정보통신기술진흥센터 31

34 주간기술동향 위에자리잡게한뒤, 활동량과체온등생체정보를수집하는 반추위삽입형건강정보수집장치 를직접개발하였음 농업진흥청에따르면이기술을통해소의발정과분만시기를예측할수있으며젖소농장에도입할경우 1마리당 23만 5,000원의경제적가치를발생시킨다고함 < 자료 > P&S Bio Tech [ 그림 5] 질병과발정동시감지솔루션 팜 - 프로 축우농가뿐아니라양계농가들도 IoT를이용하여계사환경을개선하는 스마트양계 서비스를도입하고있으며, 이분야는일본과한국모두대기업계열사가뛰어들고있는것이특징 소프트뱅크그룹산하의 PS 솔루션 은 2018년 5월양계사업진출을발표했으며, 기계제조업체 CKD, 사료업체이토추와컨소시엄을맺고스마트팜기술을기반으로 IoT를통해양계를지원하는 스마트양계서비스 를 2019년 3월경에시작할것이라고함 PS 솔루션은일본전역의약 7,000개 개방형계사 ( 닭장 ) 에주목했는데, 그이유는 8,000~1 만마리의육계 ( 브로일러 ) 를사육하는이곳들은계사내온도를조절하거나환기하기위해수동으로커튼을개폐하고있으며, 폐쇄형계사에비해 IT화및자동화가진행되지않았기때문 스마트양계서비스는계사의온도와습도, 이산화탄소농도등의데이터를센서로수집하여클라우드에서통합하며, 서비스이용농가는스마 < 자료 > PS Solutions [ 그림 6] 개방형계사를위한스마트양계 트폰을이용하여계사의상태를파악할수있고설비를원격조작할수도있음 계사의온도가적정온도에서벗어나면스마트폰앱으로경보가전달되고, 앱을통해커튼의개폐기를원격조작하여개폐하는것도가능하며, 양계장관리작업과닭의상태를앱에기록할수도있다고함 PS 솔루션은향후 AI도도입할예정이며, 설비데이터와농가가입력한사육기록데이터를클라우드로통합하여이를 AI가분석, 최적의사육방법을스마트폰앱에푸시형식으로제안하여실시간으로참고할수있게한다는계획 32

35 최신 ICT 이슈 한편, 국내에서는 LG 그룹산하의 LG이노텍이 2015년 5월농촌진흥청, 국립축산과학원, 가금연구소등과업무협약을맺고 양계스마트팜기술 의개발에나선다고발표한바있음 이번제휴는양계환경을 AI 기반으로완전무인화하여생산성을높이고방역까지관리하는스마트팜기술을개발하는것을목표로하며, 이를위해가금류빅데이터를활용한딥러닝기술과카메라센싱기술을융 복합하여추진한다는계획 이스마트팜기술이개발되면카메라와각종 센서가수만마리닭의상태와날씨등환경변화를실시간으로자동분석하고 AI 기술로양계장온도와습도를자동제어하게되며, 닭 < 자료 > LG Innotec [ 그림 7] 네트워크카메라로양계장닭을관찰 의발육상태를분석하여출하시점도예측할수있게된다고함 또한, LG이노텍의 AI 스마트팜기술은양계농가의전염병피해를줄이는데에도활용할수있으며, 스마트팜에서관리하는닭이감염증상을보이면즉시양계농가에닭의상태와위치를알려줘빠른방역이가능하게지원할계획임 LG이노텍은양계스마트팜기술을 2020년까지양계농가현장에적용가능한수준으로기술완성도를높인다는계획인데, 일정대로라면 PS 솔루션이 AI 기반으로업그레이드하려는시점과비슷할것으로예상됨 양돈농장들역시빠르게 IoT 기반시스템을도입해나가고있는데, 일본의경우 2010년의구제역파동이기존양돈시스템과농장경영에혁신의필요성을절감하는계기가되었음 일본미야자키현에서는 2010년에구제역으로돼지 29만마리가살처분되어사회문제가된적이있었으며, 당시농장들은이전과다른경영을해야함을절감했지만노후화된설비환경과오래지않아망가지는설비의사용을당연시하는풍토에서개선은쉽지않았음 또하나문제점은시설을현대화하려고해도필요한시스템을제공하는업체가거의없었다는것이며, 2017년부터 IT를활용한양돈시스템들이등장하며실천적변화가가능해졌음 미야자키현의양돈농장들은 2017년에 IT 서비스기업인 시스템포레스트 의설비가동상황가시화솔루션을도입했으며, 번식용과육돈용돈사에각각솔루션을도입해먹이의감소상태나분뇨의처리상황을신속히파악함으로써양호한양돈환경을유지할수있게되었음 관리대상시설은우물물을길어올리는장치, 오수정화시설, 분뇨처리장치, 사료탱크 정보통신기술진흥센터 33

36 주간기술동향 등이며, 각각에센서를달아가동상황의데이터를취합함으로써전체설비의가동상황을실시간으로파악할수있게되었음 가령, 돈사의바닥에서움직이는분뇨처리장치의상태를모니터링하고멈출경우즉시보수함으로써항상위생적환경을유지할수있게하였음 IoT 기반양돈관리시스템을통해업무생산성을향상시킴으로써양돈농장들은직원수를늘리지않고도사육두수와출하두수를약두배가량늘리는성과를거두고있음 < 자료 > Nikkei Computer [ 그림 8] 스마트폰으로도실시간시설관리 누수및설비의정지등이상상태를바로감지해처리할수있게되면서직원들의스트레스도크게줄었는데, 이전까지는사태가악화되고난다음에야비로소설비이상을깨닫는일이드물지않았고문제발견후비상대응에하루온종일을허비하는일이많았기때문 스마트양돈시스템의또하나의목적은양돈농장직원들의중노동을줄이는것인데, 돈육출하시에중요한무게달기과정을이미지분석 AI로대체하는기술의개발이대표적 일본에서는돼지고기출하시에중량이나육질에따라상, 중, 보통등 5단계로등급을매기는데, 가령상등급돈육이라면한마리의지육무게를 65~80kg에맞춰야하며, 무게부족은물론 0.1kg이라도초과할경우불합격이되어가격이떨어지게됨 따라서등급평가결과는곧양돈농가의성적표가되며, 얼마나효율적으로높은등급의돼지를출하할수있는지가농장경영실적과직결됨 돼지는하루에 1kg의페이스로체중이바뀌기때문에자주체중을측정하여최적의시기에출하하는것이필요하지만 100kg을초과하는경우가많은돼지를힘으로눌러전용체중계에올리는일은성인남성 2명이하기에도벅찬중노동임 게다가한두마리가아니라수백마리이상의무게를매일재야하는것인데, 이는너무힘든일이기때문에대체로마리당일주일에한번정도만재고나머지날들에는그냥감과경험으로보완하는것이양돈업계의실태임 이문제해결을위해일본 NTT 테크노크로스와사료업체이토추는공동으로 디지털눈대중 ( 目勘 ) 시스템을개발했는데, 눈대중 은양돈업계용어로돼지의겉모습만보고무게를추정 34

37 최신 ICT 이슈 하는것으로숙련자의경우도추정오차가 3kg 내외일정도로쉽지않은일이라고함 디지털눈대중시스템은카메라와심도센서를갖춘전용단말기로돼지를위에서촬영하면전체몸무게에서머리, 내장, 족을뺀지육 ( 枝肉 ) 의무게를곧바로추정해표시함 NTT 테크노크로스에따르면디지 < 자료 > NTT Techno Cross [ 그림 9] 이미지 AI로돼지의체중과지육무게를추정 털눈대중의결과치와실측값의오차는현재 5% 정도이며, 3% 까지개선한후 2019년에상용화를할예정임 NTT 테크노크로스는시스템개발을위해사전에촬영한수백마리의돼지사진과그돼지의체중, 사진을찍을때돼지와거리등의정보를 AI로학습시켜표준모델을구축하였음 눈대중시스템은이용자가촬영한돼지의사진을표준모델과대조하게되며, 전용단말기와돼지사이의거리도감안하여체중과지육의무게를추정하게됨 돼지의자세나촬영각도의보정에는기계학습을사용하였으며, 향후에는품종과사료의종류등조건을선택할수있게하여보다광범위한농가에서사용할수있게한다는방침 이미지 AI를이용하여직원들의노동부담을경감시키는기술개발시도가양계농장에서도진행되고있는데, 닭장안에서죽은산란계를파악하여회수하는시스템이대표적 NEC는 2018년 5월 AI를이용하여이미지분석을통해닭의생사를확인하는장비를개발하고있으며, 2020년까지실용화를목표로한다고발표하였음 이시스템은카메라를실은수레를닭장의통로사이로이동시키며닭장의틈사이로닭의발을촬영하면, 약 36만장의이미지를학습한 AI가죽어서쓰러져있는닭을알아내는것인데, 정확도는 90% 를넘으며작업소요시간은사람이눈으로확인할경우의 20% 정도임 닭의사체를방치하면위생상태가현저히악화되고, 계란이사체에걸려회수트레이에들어가는것이지연되기도하며, 다른닭이낳은계란과뒤섞여출하되는등의위험이있기때문에사체이미지판독시스템은식품안전관리향상에중요한기능을담당하게됨 한편, 우리나라의경우소농장이나양계장에비해양돈장의 IoT 기술도입은상대적으로더딘편이었으나, 최근선진양돈기술을이전받고자체기술을개발하려는행보가시작되었음 정보통신기술진흥센터 35

38 주간기술동향 한국과네덜란드는 2017년 3월양돈협력사업을위한 MOU를체결하고, 농협경제지주, 농림수산식품교육문화정보원, 네덜란드와게닝겐축산경제연구소가참여하여향후 4년간 6개과제를수행하기로합의하였음 양국협력사업 1호모델농장은경기도양주시에조성되어이달초에정식으로문을연 이레팜 으로축사구조, 환기시스템, 자동급이시스템등네덜란드의설비와선진기술이적용되었으며, 향후국내전문인력양성을위한교육장으로활용될예정임 개장식에참석한와게닝겐연구소가양국양돈현황을비교한자료에따르면네덜란드는지난해 MSY(Market pigs per Sow per Year, 모돈당연간출하두수 ) 가 28.6두를기록한반면한국은네덜란드의 1982년수준인 17.8두를기록하였음 양돈스마트팜사업에서최우선적으로중요한것이기술과경험인데, MSY 수치는한국의양돈산업이기술적측면에서앞으로연구해야할과제가매우많음을방증함 지난달말에는순천대학교동물자원과학과양철주교수팀이제궁영농조합법인과양돈핵심기반기술개발을위한업무협약을체결하였음 양교수팀은농촌진흥청이지원하는 2017년도 ICT융합한국형스마트팜핵심기반기술개발 사업에서 센싱정보기반돈사환경미세조절기술및돼지성장예측모델개발 과제에선정되어연구과제를수행중에있음 이번협약은 ICT 정보기반돼지성장예측모델개발에필요한양돈농장정보및자료를교환하기위한것으로양돈현장에맞는실질적연구를수행하는데도움을줄것으로기대됨 이상의사례는디지털경제로의전환은축산업도예외가아님을보여주고있으며, 생체데이터센싱이라는점에서더많은사업기회를제공할수있어 IoT와 AI 기술도입은더욱확산될전망 한국이나일본모두축산농가의수는해마다줄어드는반면농가의고령화는급진전되고있어노동력부족문제를겪고있으며, 따라서노동생산성향상과농장경영의효율화가중요한과제로인식되고있음 생활수준향상으로고기소비수요가날로고급화, 미분화됨에따라생산과정에서더세심한관리와다양한작업이요구됨에도불구하고, 노동력은갈수록부족한현실이다보니축산농가들은자연스럽게 IoT와 AI 등디지털기술의활용에눈을돌리고있음 게다가밀집사육이늘어남에따라몇년에한번씩발생하는구제역이나조류독감의피해규모가갈수록커지고있으며, 이는축산농가의기반을와해시키고있기때문에사람보다신속하고정확하게이상징후를감지할수있는스마트시스템은점차농장경영의필수요소로자리잡을전망 36

39 최신 ICT 이슈 생체데이터의모니터링에활용할 AI 알고리즘을교육시키기위해서는더많은데이터셋이필요할것이나, 생체데이터는각개체마다특성이다를수도있고주변환경에도적잖은영향을받기때문에데이터의취합과분석이쉽지않음 그러나어려운만큼개발이된다면적용확대를통해새로운사업기회를창출하는것이가능한데, 가령가축모니터링시스템은반려동물의관리에도이용할수있으 < 자료 > Kickstarter [ 그림 10] 개건강관리웨어러블기기 Waggit 며, 실제축우및양돈모니터링시스템개발업체들은향후반려동물시장진출계획을세우고있음 IoT와 AI 기반의가축모니터링시스템은넓게보면고도의헬스케어관리시스템의범주에속하는것이며, 디지털기술로변모하고있는축산산업의풍경을좀더관심을갖고지켜봐야할이유가여기에있음 [ 참고문헌 ] [1] 농수축산신문, 대동테크, 축우발정감지시스템 DDK- 히트콜, [2] 한국농정신문, 한국-네덜란드양돈협력모델, 이레팜개소, [3] Nikkei xtech, 豚の体重ぴたり AIでトントン拍子, [4] Nikkei xtech, 牛の発情期はAIでモー見逃さない 進む畜産テック, [5] 조선일보, IoT 기술로가축질병실시간감지 폐사율낮추고수정률높여, II. 페이스북, 사진의특정부분을터치하면 AI 가상황을설명해주는서비스 페이스북은스마트폰에표시된사진의특정부분을손가락으로터치하면, AI( 인공지능 ) 가그부분이어떤내용과상황인지를말해주는사용자지원기술을개발하고있음 AI가사진속사람과사람의위치관계등사진이담고있는컨텍스트 ( 맥락 ) 를설명하게하는기술로, 이를활용하면우선시각장애인들에게유용한 UI를만들수있음 11월 15일샌프란시스코에서개최된 뉴컨텍스트컨퍼런스 (New Context Conference) 에등단한페이스북제품디자인담당부사장마가렛스튜어트는시각장애인의 UI 개선을위해 정보통신기술진흥센터 37

40 주간기술동향 페이스북이해온노력의과정을설명하였음 페이스북은이미지난 2016년 4월부터시각장애인의 웹접근성 (Web Accessibility) 개선노력의일환으로페이스북에게시된사진의피사체를 AI가말해주는 Automatic Alternative Text( 자동대안텍스트 ) 기능을제공중에있음 피사체가무엇인지식별하는이미지인식기술과사진에대한설명 ( 캡션 ) 을자동으로생성하는자연언어처리기술을결합하여개발한것이며, 스튜어트는이기능에대해 나름쓸모있기는하지만, 가령사람과사람의위치관계등사진에는있는컨텍스트가빠져있다 고지적 이런문제점을개선하고자페이스북은현재사진의컨텍스트도 AI가이해하여이를사용자에게전달하는기술을개발중이라고함 개발중인기술은이미지인식기술뿐만아니라, 이미지에비친피사체의영역을식별하고세분화하는기술과인물의표정을식별하는표정인식기술, 문자인식 (OCR) 기술등을결합 가령, 케익과축하카드가있는사진의경우 Happy Birthday 라고쓰인카드부분을손가락으로터치하면 AI가 Happy Birthday 라고말해주며, 포크와나이프, 케이크영역을손으로터치하면그객체가무엇인지 AI가알려줌 피사체가인물인경우에는얼굴부분을터치하면그 사람의이름이나표정을말해주고, 옷영역에손이닿으면그사람의복장상태까지알수있게해줌 마가렛스튜어트부사장은남편과함께찍은사진을터치하는데모를보여주었는데, AI는 마가렛이미소짓고있다, ( 남편 ) 데이빗은넥타이를매고있다 라고말해주었음 스튜어트는 남편이넥타이를매는것은매우드문일이기때문에넥타이착용여부를아는것이간혹중요할수도있다 라며, AI로사진속맥락을전달하는기술의의의를설명하였음 이새로운사용자지원기술은아직프로토타입단 < 자료 > ITPro [ 그림 1] 사진속특정영역을설명 < 자료 > ITPro [ 그림 2] 인물사진의세부영역을설명 계라고하며, 실제로사용할수있는시기는아직정해지지않았다고함 38

41 최신 ICT 이슈 페이스북은새로운사용자지원기술에서 AI가담당하는역할은 사람들을동등하게대우함으로써모두가커뮤니티에참여할수있도록하는것 이라고말하고있음 스튜어트부사장은 AI는지금모든영역을바꾸어가고있다며, 스티브잡스가한때 컴퓨터는인간의지성에자전거와같은존재다 라고말한바있지만, 거기에비교하면지금의 AI는인간지성에로켓과같은존재라고비유 그런점에서스튜어트는 AI가인류에대해분명한역할과책임이있다며, 제품및서비스디자이너들이 AI가모든사용자들에동등하게작동할수있도록고안 (Designing AI With and For Humanity) 하는것이아주중요한일이라고호소 제품을설계하는디자이너는사용자가보는화면의한픽셀에대한것이나사용자의개인적인경험등에주로신경을쓰는경향이있는데, 그러나 AI 활용여부가큰차이를만들어내는이런시대에는픽셀보다에코시스템전체, 개인보다는인류전체를생각해야한다는것 스튜어트는디자인이란 제품과서비스가사회에주는영향을생각하는행위 라며, AI가사회와인류에대한책임을제대로이행할수있도록생각하는것도디자이너의업무에포함되어야한다고강조했는데웹접근성을넘은 AI 접근성 을제시했다는점에서주목할만함 [ 참고문헌 ] [1] BT.com, 1. 7, [2] ITPro, , III. 징동그룹, 중국최초로요리부터서빙까지모두로봇이하는식당개업 중국전자상거래대기업징둥그룹 (JD.com) 은최근로봇이요리부터테이블세팅까지모든작업을하는전자동레스토랑 징둥X미래레스토랑 1호점을톈진에코시티에개업 징둥측에따르면, 주문받는것부터요리, 상을차리는일까지모든과정을자동화한식당은중국내최초라고함 식당방문고객은자신의스마트폰으로테이블위의 QR 코드를읽어주문을하게되며, 주문과동시에결제도해야함 주문접수에따라조리로봇이재료와조미료를조리기구에넣어요리하는데, 유명요리사가감수한레시피에따라 5대의요리로봇이중국의 8대요리 40종을만들게되며, 직원 1명이 5대의조리로봇을관리하고있음 정보통신기술진흥센터 39

42 주간기술동향 < 자료 > CET [ 그림 1] 징둥그룹이톈진에오픈한중국최초전자동로봇레스토랑 완성된요리는테이블세터로봇이주문고객의테이블로나르게되는데, 이로봇은매장내인테리어등을감안해어떤경로를통해서상을차리는것이최적인가를자율적으로결정하는알고리즘과장애물자동회피기술을탑재하고있다고함 로봇레스토랑은징둥그룹이 2018년 5월에처음소개한바있으며, 6개월만에 400m 2 넓이에 100석규모의식당을오픈한것이며, 징둥은 2020년까지중국전역에 1,000 개의로봇레스토랑을운영한다는계획을밝히고있음 [ 참고문헌 ] [1] Phoenix Tech, , [2] CET, , IV. CCP 게임즈의 VR 사업철수로바라본 VR 헤드셋산업동향 * 아이슬란드게임사인 CCP가 VR사업철수를발표하면서 VR 비즈니스관점에서의비관적전망이하나둘씩나오고있음 VR 게임을개발및판매 ( 대표작 : 이브발키리 (Eve Valkyrie)) 하는 CCP 게임즈 (CCP Games) 의대표힐머바이거패터슨 (Hilmar veigar Petursson) 은 VR 게임시장이이전보다 2~3배수준으로성장할것으로예상되었으나, 지금은처참한결과에직면하고있으며, 앞으로도다른산업에비해성장속도가낮을것으로예상하면서 VR사업철수를발표함 성장속도가이토록낮은이유로 VR 헤드셋인 HMD의낮은활성도를지적하였는데, 호기심에 * 본내용과관련된사항은산업분석팀 ( ) 과최신 ICT 동향컬럼리스트김범수집필위원 (baemsu@gmail.com ) 에게문의하시기바랍니다. 40

43 최신 ICT 이슈 VR 헤드셋을시험삼아구매했지만대다수고객들은한두번 VR 헤드셋을사용한이후에는지속적으로사용하지않고있음 넷플릭스 (Netflix) 조차도 VR 시장을계속검토하겠지만 VR 콘텐츠개발에적극적으로투자할생각은없다고밝히고있는한편, VR은게임에적합하다고말하면서도관망적인자세로비즈니스기회를보고있는것으로알려짐 이렇듯 VR에대한비관적전망의요인은 VR 콘텐츠를구현및개발하는데막대한비용이소요되며이를고객이경험하게하기위해서는 VR 헤드셋등의부가적인장비가필요하기때문으로파악됨 VR 헤드셋에대한다양한분야에서의활용성을넓히는한편, 무엇보다도 VR 헤드셋의가격과편리성을확보해야만 VR 헤드셋을기반으로한콘텐츠소비가확대되면서 VR 콘텐츠시장이급성장할것으로예상됨 VR 헤드셋 (HMD) 의활용성을극대화시킬첫번째요소는다양한분야에서새로운고객경험을제공할다양한활용영역임 알래스카항공 (Alaska Airline) 은항공기안에서 VR 헤드셋을활용하여커다란영화경험을제공하는서비스를북미항공사최초로 2018년 9월에런칭하였는데, 알로스카이시네마틱 VR(Allosky Cinematic VR) 헤드셋을착용하고일등석에서마치영화관에서영화를보는듯한경험을제공 일단시애틀-보스턴, 보스턴-샌디에고노선에적용하였는데, 장시간이동하는일등석고객들에게영화관크기의스크린으로영화관람서비스를제공함으로써고객의만족도를높이고로열티를향상시키는활동으로효과가있을것으로예상 넥스트브이알 (NextVR) 은 NBA 스포츠중계를 VR로제공하고있는데, VR 헤드셋을착용하 [ 그림 1] 알래스카항공알로스카이시네마틱 VR 정보통신기술진흥센터 41

44 주간기술동향 여각종스포츠를시청하는것이가능하게됨 실시간 VR 스포츠중계는가상현실은아니지만, 360도화면, 경기장면에대한근접시청, 경기장곳곳, 선수하나하나를근접하여관람할수있어경기장에서보는것보다더큰몰입감을제공하며, 2018~2019년 VR로시청가능한경기리스트를사전오픈하여 NBA 경기시청의색다른경험을고객들에게지속적으로제공하고있음 플로리다아틀란틱유니버시트 (Florida Atlantic University) 의의대교수는어린이환자가주사를맞을때 VR 헤드셋으로 VR를시청하게하여주사바늘에대한공포를없애는데 VR를활용하고있는데, 그의연구에따르면, VR을경험하면서주사를맞으면두려움뿐만아니라통증까지도무려 94.1% 나감소시키는것으로확인 그는 HMD를착용한아이가주사바늘에대해전혀반응하지않는것을보고착안하여연구를진행하게되었는데, 효과가있는이유로는롤러코스트타기등의시원하고반짝이고짜릿한것을느낄수록고통이라는느낌이상쇄되기때문으로해석되고있음 이미기업체에서는 VR헤드셋을이용하여내부직원교육에활용하고있는데, 대표적으로월마트는 VR 트레이닝앱개발업체인스트리 VR(StriVR) 의기술을직원교육프로그램에도입했으며, 1만 7,000여개의독립형헤드셋인오큘러스고 (Oculusgo) 를사용하여 4,700여개월마트매장의 100만여명의직원들을트레이닝할예정 VR 헤드셋을통한교육이효과적인이유는뇌가실제상황을경험한것처럼느끼기때문이며, 실제 VR로교육시테스트점수도 10~15% 이상향상된것으로확인됨 [ 그림 2] VR 를활용한주사공포치료 ( 좌 ) 및월마트 VR 트레이닝 ( 우 ) VR 헤드셋의활용성을높이기위해서는가격인하와더불어해상도와편리성을높이는것도저변확대에매우중요한포인트임 지금까지 VR 헤드셋에대한편견중하나는장시간이용시어지럼증을유발시킨다는것이며, 이것이활용성을저해시킨주요인이었으나, 핀란드헬싱키의바조 (Varjo) 는인간의눈에버금 42

45 최신 ICT 이슈 가는높은해상도를가진산업용가상현실헤드셋을개발하였음 기존제품에비해약 20배높은 50메가픽셀의해상도를가지고있어, 아주선명한화질을요구하는의료분야, 항공우주분야, 반도체분야등설계주도형산업에서활용가치가있을것으로예상됨 [ 그림 3] 바조 VR 헤드셋 2018년 11월에국내통신사중하나인 KT에서는 KT기가라이브TV라는독립형 VR 헤드셋을출시하였는데, 이는스탠드어론 HMD로기술력을인정받은 Pico사의 G2 단말에 KT가제공하는 VR 콘텐츠를프리로딩하여별도의스마트폰이나 PC의연결없이사용할수있는헤드셋으로, 특히올레tv모바일의 2D 콘텐츠를초대형화면으로접할수있으며, 360도영상및모바일 HMD 전용 VR 게임을편하게즐길수있음 향후, 5G 상용화이후에는세컨드디바이스형태로기가라이브TV HMD에유심이포함되어통신결합형상품으로진화할예정이며, 뿐만아니라올레TV모바일스마트폰영상콘텐츠처럼기가라이브TV 전용콘텐츠월정액상품 (VR전용관, 게임, 라이브스포츠, 라이브공연등 ) 을제공할것으로예상됨 [ 그림 4] KT 기가라이브 TV( 좌 ) 및피코 G2( 우 ) 페이스북은오큘러스리프트 (399 달러, 유선, PC 필요 ) 를선두로 HMD 저변확대를위해저가형인독립형 VR 헤드셋오큘러스고 (285 달러 ) 를 5월출시하였으며, 이후게임전용독립형 VR 헤드셋인오큘러스퀘스트를 2019년출시할예정 오큘러스퀘스트는오큘러스고 (1280X1440) 에비해높은해상도 (1440X1600) 를갖고있어눈의피로도줄이고몰입감을제공할수있을듯한데, 뿐만아니라자유도가 6으로오큘러스고보다 2배좋아져미묘한움직임포착이가능해짐 정보통신기술진흥센터 43

46 주간기술동향 [ 그림 5] 오큘러스 VR 헤드셋의진화 VR 산업의성장이다소주춤하긴하지만페이스북과같은소셜거대기업과 IPTV를가진 KT와같은통신기업들이앞장서서 VR 헤드셋의저변확대에박차를가한다면이를기반으로한 VR 생태계형성을통해순식간에급성장할가능성이있으며, 이에따라 VR 헤드셋이스마트폰에이어필수스마트디바이스로성장할수있을것으로예상 [ 참고문헌 ] [1] - CCP 게임즈발표내용 [2] - 넷플릭스언급사례 [3] - 알레스카항공 VR서비스 [4] ass-virtual-reality-schedule - 넥스트VR NBA중계스케쥴 [5] - 주사공포증제거사례 [6] - 월마트트레이닝사례 [7] - 바조사례 [8] -spring-2019/ -오큘러스퀘스트사례 [9] - 오큘러스고와오큘러스퀘스트비교자료 44

47 사업책임자: 최령 ( 기술정책단장 ) 과제책임자: 이성용 ( 산업분석팀장 ) 참여연구원: 변화성, 이재환, 이효은, 이상길, 안기찬, 김용균, 박혜영, 김우진, 전영미 ( 위촉 ) 통권 1874( ) 발행년월일 : 2018년 11월 28일발행소 : 편집인겸발행인 : 석제범등록번호 : 대전다 등록년월일 : 1985년 11월 4일인쇄인 : 승일미디어그룹 (34054) 대전광역시유성구유성대로 1548( 화암동 58-4번지 ) 전화 : (042) , 8214 팩스 : (042)

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