산업융합을통한 VR AR 발전전략 ISSUE 2 2017 l 저자 l 변기영 PD / 한국산업기술평가관리원 박영충센터장 / 전자부품연구원 SUMMARY 목적가상 증강현실 (VR AR) 은현실과가상세계를융합하여실시간상호작용을가능하게함으로써시공간의제약을파괴하며현실적경험을제공하는기술임그래픽처리반도체, 디스플레이, 센서등핵심부품의성능과가격이지속적으로개선되고있고, 오감자극등체험영역이확대 대중화하면서향후스마트폰에버금가는경제 사회 문화전반의파급효과가예상됨또한, 제조 유통 교육 의료등산업전반에서 초연결, 초지능, 초실감 의구현수단으로서 4차산업혁명의촉진제로서의역할이부각되고있음본보고서에서는국내 외가상 증강현실산업현황과시장동향을분석하고국내가상 증강현실산업경쟁력을높이기위한정책방향을제시하고자함 주요현황세계가상 증강현실시장은 2016년 19억불로디바이스시장이 84%(16억불 ) 수준으로조사되며, 시장조사기관별차이는있으나, 2020년까지최대 1,400억달러규모로성장할것으로전망됨현재는 VR중시의디바이스시장이전체시장을선도하고있으나, 향후콘텐츠등 SW산업을중심으로분야별특화된 VR AR MR용디바이스생태계로산업이재편될것으로전망됨 시사점및정책제언기존 3D 기술보유기업과스타트업등이 VR분야를중심으로진출하고있으나, 시장창출의불확실성으로민간투자및시장확대가미흡한상황임컨텐츠사용시인체부조화, 협소한시야각, 고해상도이미지무선전송및그래픽처리지연등안전성 편리성 이동성에대한기술적장벽이존재 4차산업혁명을견인하며신시장창출및글로벌시장경쟁력확보를위해정부차원의다양한산업핵심 기반기술에대한집중육성과동시에국내산업경쟁력에기반한사업유망분야를발굴 선정 육성하여성공모델창출이필요이와함께지속가능한협업생태계조성을위한공급자 수요자 연관산업간협업체계를구축하고중소기업사업화지원인프라, 국내외기술표준화, 인력양성등제반인프라구축및지원이필요 Korea Evaluation Institute of Industrial Technology 49
KEIT PD Issue Report PD ISSUE REPORT NOVEMBER 2017 VOL 17-3 1. 가상 증강현실산업은특정기기등을활용하여컴퓨터시스템에서생성된 3D 가상공간과사용자간의상호작용을이루는기술들을기반으로한디바이스, 콘텐츠그리고서비스를창출하는가치중심의새로운미래먹거리산업이다. - 시장조사업체 IDC는가상현실시장규모가 2016년 52억달러에서 2020년 1,620억달러로증가하며, 지금부터불과 4년후, 시장규모는 30배이상증가할것으로전망 세계적인 ICT 관련기업들이글로벌시장장악을위한선제적제품개발과기업인수합병을적극적으로추진함으로써 빠르게확산되고있으며페이스북, 애플, 구글, 삼성등의글로벌기업을중심으로가상 증강현실기술을차세대성장 동력으로인식하여적극적인기술개발을추진중이다. 가상현실 (VR: Virtual Reality) 은컴퓨터를이용하여특수한환경, 상황을만들어그것을사용하는사람이실제인것처럼느끼며상호작용할수있도록만들어주는인간과컴퓨터간의인터페이스이며, 핵심적인요소는 사용자가얻는경험 (Human Experience) 이며, 사용자에게몰입감과현실감이핵심이슈이다. - 몰입감 (Immersion): 가상현실체험자가얼마만큼가상현실속에깊이빠져들수있느냐를말하며, 주로가상현실이제공하는환경자체의리얼리티 (Reality) 를말함 - 현실감 (Presence): 가상현실체험자가얼마만큼실제적으로가상현실환경과상호작용 (Interaction) 할수있느냐를말함 증강현실 (AR: Augmented Reality) 은가상현실기술중하나의분야에서파생된기술로서현실의정보에가상의정보를 합성하여사물이나영상정보를증강시키는기술로서, 기본적으로현실시야가주가되고가상정보는이를보조하는 수단으로활용되며, 가상정보는실재하는이미지처럼보이도록하는기술이다. VR AR AV Milgram(1994년 ) 에의하면현실-가상연속성상에서혼합현실 (MR: Mixed Reality) 이존재하며, 이영역을기준으로가상 증강현실을정의하고있으며, 가상현실은현실-가상연속성상에서가장끝에, 증강현실은가상현실에비해서현실에상대적으로가까운영역에위치한다. - 증강현실과대치되는개념으로증강가상 (AV: Augmented Virtuality) 이존재하며, 가상의공간에실제의사물또는인물을함께보여주는형태로대표적인사례는기상정보등을제공하는뉴스화면을들수있다. 50 한국산업기술평가관리원
ISSUE 3 VR AR Milgram's Reality Virtuality Continuum 4 4차산업혁명은 초연결 초지능 초실감 의정보통신기술과다양한과학기술의융합에기반한차세대산업혁명으로, 핵심은 O2O(Online 2 Offline) 융합이며, 이러한 O2O 융합의최종결정판이가상 증강현실이다. 온라인의가상세계와오프라인의현실세계가바로융합하는것이며, 경계가사라지는 O2O 세상에서인간은세상과융합하며 VR은두세계의융합을통해교육, 여행, 운동, 놀이등인간의삶대부분의영역을결정적으로바뀌고있다. 급격한기술진보로가상과현실의경계를허무는 4차산업혁명의핵심기반기술로부상하고있는가상 증강현실기술은향후스마트폰에버금가는비약적파급이예상되고있다. 또한스마트화 플랫폼화 서비스화를통해제조, 의료, 유통등全산업확산으로우리삶의일대변혁을가져올것으로기대된다. 가상 증강현실은사용자와의접점에있는기술로써, 시간과공간그리고신체적 / 상황적제약을극복하여언제어디서나현실적경험의제공이가능하여사용자에게초융합적가치제공이가능하다. 이를통해온라인과오프라인의경계를허물고글로벌사용자들과의디지털공감과소통을통해 4차산업혁명의촉진과확산을이끌핵심기술이라할수있다. 4 Korea Evaluation Institute of Industrial Technology 51
KEIT PD Issue Report PD ISSUE REPORT NOVEMBER 2017 VOL 17-3 2. /,, KT 경제경영연구소에의하면, 가상현실단말시장은 16 년약 412 만대수준으로시장규모가작은상태이지만, 17 년출시 예정인스마트폰의디스플레이해상도향상과함께 3D Depth 센서와같은단말이추가되면서전반적인사용자경험이 향상될것으로전망되며단말판매확대로이어질전망이다. - 17 년초삼성전자는갤럭시 S8 과함께신규모바일 VR 단말인 Gear VR2 를출시예정이며, 갤럭시 S8 에 4k(800ppi) 를 지원하는슈퍼아몰레드패널을탑재하고, 가상현실화면랜더링엔진도향상 - 신규모바일 VR 단말에는 3D Depth 센서를내장해내부포지셔널트래킹과손동작컨트롤기능을지원하고 아이트랙킹을통해시선기반기술이나화면해상도와반응속도를전반적으로향상시킬것으로예상 - 또한스마트폰카메라를통해증강현실기능을이용할수있을것으로기대되며, 가까운미래에 GearVR3 를공개할 예정으로, GearVR3 에서는가상현실과증강현실을겸용하여이용할수있는혼합현실을지원하는단말이출시될 것으로기대 데스크탑 VR 단말의경우유선의불편함을개선하려는노력이확대, 일반 PC 로도단말사용이가능한기술이개발되면서 단말판매량확대가소폭이루어질것으로전망 데스크탑 VR 단말과유사한성능을갖춘혼합현실을지원하는독립형모바일 VR 단말출시가본격화되면서가상현시로가 증강현실의구분이점차사라질것 /, 사용자의촉각 ( 피부 ), 후각 ( 코 ), 미각 ( 혀 ) 기관으로정보및자극을전달할수있는기술에관한연구개발이다양한분야에서시도되고있으며특히, 촉각및역감등을포함하는촉각디바이스 (Haptic Device) 관련개발이활발히진행되고있다. - 화학적감각기관인후각, 미각은감각전달체계가복잡해현실감높은입 출력디바이스적용을위해서는장기적인연구필요 또한최소한의감각자극을통해오감에가까운감각을제공하는가상감각 (Haptic illusion) 기술도연구중이며, 진동과 시각효과 ( 가상의역감과촉감제공 ), 최소한의향기샘플과시각자극으로다양한향기자극제공등의연구가진행중에 있다. 52 한국산업기술평가관리원
ISSUE 3 VR AR FEELREAR VR Mask Tesla Suit, Tesla Studio UK, Ultrahaptics MR Mixed Reality, HMD, KT 경제경영연구소에따르면, 16 년 8 월과 9 월에 Intel 과 Qualcomm 이각각독립형모바일 VR 단말의레퍼런스단말을 공개하고, Facebook 의경우독립형모바일 VR 단말인 Santa Cruz 를개발하고있으며, 16 년미국의 3D Depth 센서 개발업체인 Stereolabs 가혼합현실지원독립형모바일 VR 단말 Linq 공개함으로써, 17 년하반기부터는독립형 모바일 VR 단말출시가본격화될것으로전망된다. 출처 : KT 경제경영연구소, 17 년모바일트렌드전망 삼성전자는가까운미래에 GearVR3 를공개할예정 - GearVR3에서는혼합현실을지원하는모바일 VR 단말이 Bridge처럼모바일단말에 3D Depth 센서를내장해내부포지셔널트랙킹을지원하고가상현실과증강현실을수시로오갈수있는기능제공예정현재 VR기기의제약 ( 시야제한, 어지러움등 ) 을극복한자체컴퓨팅이가능한고글형 MR HMD의대중화가기대되며, 현재공개된 MR기기는 VR HMD와달리 PC, 스마트폰등별도의허브단말이없는독립형 HMD로서, 향후단말내에서자체적으로컴퓨팅이가능한새로운형태의 PC로기능할전망이다. Korea Evaluation Institute of Industrial Technology 53
KEIT PD Issue Report PD ISSUE REPORT NOVEMBER 2017 VOL 17-3 중국의 TPCAST 와미국 Sixa 가데스크탑 VR 단말을무선으로사용할수있는무선연결킷을개발하였으며, MIT CSAIL 연구팀도데스크탑 VR 용무선연결시스템인 MoVR 을공개하여데스크탑 VR 단말의이동성확보로다양한시장접근이 가능할것으로기대하고있다. 출처 : KT 경제경영연구소, 17 년 ICT 10 대주목이슈 HMD, 산업영역에서전자부품연구원 (KETI) 은에너지사물인터넷 (IoT) 과가상 증강현실 (VR AR) 을접목한 스마트변전소 기술을한국전력공사와공동으로개발하였다. - 가상 증강현실기술을전력현장에적용함으로써, 작업자가현장과동일하게느낄수있는정밀한가상환경의구현이가능한 차세대실감형전력설비가시화 기술 VR AR, KETI 54 한국산업기술평가관리원
ISSUE 3 VR AR 3., HMD, 삼성, LG 는자사스마트폰기반의 VR 기기를선제적으로출시하여시장을선도하고있으나, 센서등핵심부품은대부분 수입에의존하고있다. - VR 디바이스판매전망 ( 16 년 ): 삼성기어 VR(540 만대 ), 오큘러스리프트 (360 만대 ), HTC VIVE(210 만대 ), 소니 PS VR(140 만대 ) < 자료 : IHS> 최근오큘러스, 소니는제스쳐인식등향상된센싱기능과입력인터페이스등체감도가배가된디바이스를출시하면서 프리미엄시장공략을하고있으며, 가상훈련시뮬레이터, HMD 외디바이스등은선진국대비매우열악한기술수준을 보이고있다.,,, 게임분야를중심으로콘텐츠가제작되고있으며영화, 테마파크등분야는정부시범사업을통해시작단계이다. - 국내 VR 콘텐츠기업은대부분중소기업 ( 약 200 개사 ) 이며, VR 엔진등콘텐츠저작도구도국내제품이전무한상태 디바이스및콘텐츠모두해외기업 ( 구글, 오큘러스등 ) 이제공하는플랫폼을이용하여개발 제작하고있으며, 유통플랫폼역시삼성 LG가자사 HMD 기반온라인스토어를구축하였으나, 해외대기업의선점효과로이용도가늦은상태이다. - 글로벌유통기업들은 VR쇼핑을미래의주요트랜드로인식하고상품전시 체험 결제등다양한영역에서 VR 기술적용을시도중이며, 대표적으로중국알리바바 Buy+, 미국 ebay, 스웨덴 IKEA, 미국식센스, 미국노드스트롬 - 국내에서는일부대형유통기업이가상 증강현실기술적용을시도중이나, 오프라인매장에기반하여일부체험을제공하는수준에국한되어있으며, 대표적으로는현대백화점, 롯데하이마트, 이마트, 제조, 유통, 물류등에도입하여경험을축척한선진국에비해기술미비, 수요처의인식부족등으로산업적활용분야가제한적이어서향후가상 증강현실의시장확보를위해서는수요처의지속적수용성진단을통해수요처의요구사항이반영될필요가있다. - 보잉은항공기배선조립및도색공정에 VR기술적용, 도요타는세계 20여개국에 VR센터를운영하여경비절감및개발기간단축 - 국내는대한항공, KAI 등에서조종사훈련및전투기시뮬레이션등에활용, 주력산업에의적용사례는미미 Korea Evaluation Institute of Industrial Technology 55
KEIT PD Issue Report PD ISSUE REPORT NOVEMBER 2017 VOL 17-3 대기업중소기업대기업중소 / 대대기업 상하하하상 상상중상중 출처 : 전문가설문조사및 IITP 자료종합, 2015 출처 : Goldman Sachs Global Investment Research(2016.1.13), KETI 재구성 (2016.10) / 56 한국산업기술평가관리원
ISSUE 3 VR AR 4., 低중량 超광각 高해상지원차세대 VR AR 디바이스핵심원천기술개발로대부분수입에의존하고있는 VR AR 디바이스의센서및핵심부품의기술력확보와제품화를통해수출주도전문기업인글로벌강소기업육성이필요하다. - 국산 HMD 부품의외산의존도 5% 이하, 안구추적센서등핵심부품은전량내수화 - 低중량 超광각 高해상지원차세대 VR/MR 디바이스, VR AR 하드웨어공통플랫폼, 오감자극디바이스및시스템, 고감도센싱및컨트롤러, VR AR 전용음향지원모듈등 체험 전시중심에서산업영역으로의확산을위해서는디바이스의휴먼팩터 ( 멀미, 어지럼증등 ) 문제에대한해소를통해최소 1시간이상의작업시간의확보가필요하다. - 디바이스의멀미, 어지럼증등의해소, 디바이스의불편하고무거운기구적문제그리고사용자편의성을극대화한인터랙션, 이동성 ( 무선, 저중량 ), 오감의적용등디바이스의다양한문제들을해소한연구개발필요 /,,, 향후기업용시장이 MR 시장확대의첨병이될것으로보이며, 사업자들은경쟁력확보를위해다양한기업용 MR 콘텐츠 출시가기대된다. - Microsoft 의경우, 15 년 4 월빌드 2015 에서시연한교육용, 의료용앱을시작으로혁신적인 MR 콘텐츠를꾸준히 공개하고있으며, 3D 모델링앱인 홀로스튜디오 는건축, 디자인분야등에서활용이기대되며, 홀로포테이션은다자간 원격회의시스템등기업용시장에널리적용가능 - 일본항공 (JAL) 은 16 년 4 월부터항공기조종사트레이닝, 엔진정비사교육에홀로렌즈를도입 융합 확산을위한 VR AR 융합얼라언스를통해산업영역별 ( 산업내, 산업간융합 ) 전략적프로젝트추진으로가상 증강현실효용성을제시하여패키지 ( 디바이스-플랫폼-서비스 ) 형글로벌진출및민간의대 중소협력참여유도가필요하다. * 융합얼라이언스를통한 VR AR 산업생태계구축, 대 중소협업, VR AR 부품 / 기기시험 인증센터, 디바이스스토어운영, 전문인력양성등 - 중소기업-VR AR 디바이스의센서및핵심부품의기술력확보와제품화를통해수출주도전문기업인글로벌강소기업지향 - 대기업-기보유글로벌비즈니스인프라를활용한 VR AR 통합플랫폼확장사업과이를통한킬러서비스개발및융합 확산주력 Korea Evaluation Institute of Industrial Technology 57
KEIT PD Issue Report PD ISSUE REPORT NOVEMBER 2017 VOL 17-3 VR AR 5. 4 고감도헤드트래킹, 실시간얼굴인식센서, 렌즈광학계등 VR 디바이스용핵심부품및보조기기등의해외의존도가 높은디바이스부품및모듈개발을통해부품국산화추진이필요하다. 고속하드웨어가속기, 3D 사운드취득기술, 오감자극형햅틱기술, 저중량고효율광학기술, 초고속무선기술등의 저중량, 초광각, 고해상, 무선, 오감자극등의차세대한국형가상 증강현실디바이스개발에대한정부의적극적인 투자가요구된다. 또한스마트폰이후의스마트폰의일부또는전체기능을 VR 플랫폼으로대체하는 차세대스마트 PC 를위한중장기 VR AR 미래선도전략로드맵의수립이필요하다. 58 한국산업기술평가관리원
ISSUE 3 VR AR 따라서미래성장동력산업선도와글로벌국가경쟁력확보를위해서는 HMD의핵심원천기술개발과해외에서도선도적으로진행되고있는오감자극형햅틱디바이스, 몰입형 3D사운드, 가상감각재현, 고감도인터랙션기술등의몰입효과를극대화하는체감생성및재현기술에대한연구를통해글로벌선도를위한핵심기술역량을확보해나가야하며, 초공간 초경험 초실감 실현을위한국가적차원의적극적투자와연구개발이선행되어야한다. 기업-연구소기술협력, 해외시장연계형비즈니스모델발굴, 수요확대를위한제도개선방안모색등디바이스, 콘텐츠및융 복합서밋기업간협업할수있는 VR AR 융합얼라이언스운영이필요하다. - VR 디바이스개발자, 콘텐츠제작자및시나리오기획자등이참여하는 VR 기술교류워크샵 개최등대 중 소기업과연구소의협업을통한기술교류및산업응용콘텐츠및서비스개발필요 - VR 디바이스, 콘텐츠및주변기기에대한시험 평가기술개발및테스트베드구축 - 가상 증강현실관련디바이스원천기술을라이브러리화하여, 오픈마켓을통해상품화하고, 개발자들이시장에빠르게접근할수있도록기술지원이가능한플랫폼개발 - 혁신적이고창의적인가상 증강현실디바이스개발을위한지원체계마련 - COC(Creative Open Campus) 등의인력양성프로그램과연결가상 증강현실전문인력양성 엔터테인먼트산업에특화되어있는가상현실산업구조를에너지, 자동차, 선박, 항공, 유통 / 물류등다양성과특수성을 가진다양한산업으로확산하고, 산업의요구사항들을수용하고융합함으로써산업의요구수준에맞는맞춤형가상현실 디바이스들과관련콘텐츠및서비스가패키지로제공되어야한다. 창의적이고혁신적인가상현실비즈니스창출을위해서는가상현실산업의이해관계요소 ( 기술, 자본, 수요 / 공급기업, 마케팅등 ) 들을얼라이언스할수있는 장 의마련이필요하며, 이를통해대 중 소기업의상생협력을지향하는 가상현실산업생태계구축과정부의전방위육성및지원정책들이절실히필요한시기이다. Korea Evaluation Institute of Industrial Technology 59
KEIT PD Issue Report PD ISSUE REPORT NOVEMBER 2017 VOL 17-3 [ 참고문헌 ] 1. KT 경제경영연구소, 한국인터넷진흥원, 2017 년 ICT 10 대주목이슈, 2016.12 2. KT 경제경영연구소, Issue&Trend 2017 년모바일트렌드전망, 2017.01 3. 서기만외 5 명, 가상현실세상이온다, 한스무크, 2016.04 4. 이민화외 8 명, 가상현실을말하다, 클라우드북스, 2016.01 5. 심진보외 3 명, 제 4 차산업혁명과 ICT', ETRI Insight, 2016.12 6. IRS Global MARKET REPORT, 가상현실 (VR) 증강현실 (AR) 혼합현실 (MR) 활용분야별비즈니스현황과최근주요이슈종합분석, 2017.2 60 한국산업기술평가관리원