ISSN 2234-3873 VOL 18-4 2018.4 FOCUSING ISSUE 혼합현실 (Mixed Reality) 기반산업용협업지원시스템 PD 기술이슈 ISSUE 1 4차산업혁명시대의스마트플랜트엔지니어링 ISSUE 2 전기추진자동차 (xev) 에너지저장시스템기술동향 ISSUE 3 자율운항선박기술동향과산업전망 ISSUE 4 운전자감성인지능동형내장재모듈기술동향
KEIT PD ISSUE REPORT VOL 18-4 FOCUSING ISSUE 혼합현실 (Mixed Reality) 기반산업용협업지원시스템
KEIT PD Issue Report Focusing ISSUE 혼합현실 (Mixed Reality) 기반산업용협업지원시스템 혼합현실 (Mixed Reality) 기반산업용협업지원시스템 Korea Evaluation Institute of Industrial Technology 7
KEIT PD Issue Report PD ISSUE REPORT APRIL 2018 VOL 18-4 기획의도 시장트렌드에따른다품종유연생산환경에서작업자의숙련도와상관없이높은수준의품질과안전성을확보한제품이 4차산업혁명에서소비자의니즈를충족시킬수있는기술이필요주력산업이컨버전스시대에서다이버전스시대로변화됨에따라, 급변하는글로벌시장환경에빠르게대응하기위한다품종유연생산기술의중요성이높아지고있으며, 스마트팩토리, 지능형생산로봇등다품종유연생산을위한설비기술에대한연구와함께복잡하고다양해지는생산환경에서작업자안전, 제품품질, 생산성향상을위한기술개발이요구됨유럽과미국에서는이미가상현실과증강현실기술을기반으로제조및유지보수분야에서활용하고자연구를진행중이며, 인공지능 (AI), 드론등 4차산업혁명의핵심기술들과융합한새로운서비스를만들고자연구를진행하고있음혼합현실 (Mixed Reality) 은가상현실 (Virtual Reality) 과증강현실 (Augmented Reality) 이결합된기술로서여러사용자입력및환경정보의실시간상호작용으로인터렉션이가능한기술로실시간으로사용자의반응이가상세계에반영되고, 여러사용자가동시에가상공간에서서비스를이용할수있다는점이특징이며, 안정성과신뢰성그리고실시간성이중요한산업현장의요구사항을만족시키기위해서는실시간양방향인터렉션이가능한혼합현실 (MR) 기술이요구됨 1 전체시장 overview 혼합현실시장은가상현실과증강현실에비해늦게주목받았지만, 2015년 4,580억원시장규모에서 2021년 1조 980억원시장규모로연평균 69.7% 성장전망혼합현실시장은 2017년대거출시될 MR HMD 기기, 전용콘텐츠와함께성장가속화전망 글로벌 VR/AR/MR 시장규모전망 * 출처 : Trend Force(2016), MarketsandMarkets(2016), IndustryARC2016) 참고 KT 경제경영연구소재구성인용 * CAGR : Compound Annual Growth Rate 8 한국산업기술평가관리원
Focusing ISSUE 혼합현실 (Mixed Reality) 기반산업용협업지원시스템 구분 2016 년 2017 년 2018 년 2019 년 2020 년 AR - 100 300 650 1,200 해외 VR 50 100 150 200 300 합계 50 200 450 850 1,500 AR - - - - - 국내 VR 13,735 19,601 27,999 40,028 57,271 합계 13,735 19,601 27,999 40,028 57,271 해외시장대비국내시장규모 25.0% 8.9% 5.7% 4.3% 3.5% * 출처 : Digi-Capital 2016.1, 미래창조과학부 - 한국 VR 산업협회 2015 2 국내시장규모및수출입현황국내가상현실시장규모역시빠르게성장하고있다. 2015년 9639억원규모였던국내가상현실시장은 2020년 5조7000억원으로 6배쯤커질전망스마트공장의추세에따라, 생산설비의유지보수나품질문제관리및생산지표관리등을 3D 형상을관리하는시스템과연계하여관리하는방안은검토중이나사례는없음 3 국외기술동향및수준 HMD 시제품의공개가최근마이크로소프트와인텔등의해외선도기업에의해서진행되기시작했고 SDK 공개등으로관련산업확대를위해노력하고있는반면, 아직은게임및엔터테인먼트영역외산업활동지원솔루션을초보적인수준임 AR기술을이용해산업용증강현실컨텐츠를개발할수있는솔루션으로 SCOPE AR 의 WorkLink 와 EON Reality 솔루션이있음 MES, ERP 등의솔루션은국내기업들이약세에있으며, GE, 로크웰, 지멘스, SAP, Applied Materials등의해외기업들이다양한산업분야에적용하여강세를보이고있으며, 향후 VR을접목한제품개발을추진하고있음. MR 디스플레이기술을보유한매직리프와같이 MR기술을이용한스타트업에서부터시작되어구글, 퀄컴, 알리바바등으로부터대규모투자를받고유니콘기업으로성장하고있음 Korea Evaluation Institute of Industrial Technology 9
KEIT PD Issue Report PD ISSUE REPORT APRIL 2018 VOL 18-4 과제핵심기술및주요연구내용산업현장적용을위하여실시간양방향인터랙션과안전기능지원이가능한혼합현실 (Mixed Reality) 기반의산업용협업지원시스템플랫폼 - 산업현장에서제조및유지보수등에활용하기위하여 3D콘텐츠를 MR공간에서불러오고, 이를 MR디바이스를착용한다수의작업자들이가상객체를보며협업할수있는시스템과이를지원하는 MR저작도구, 3D콘텐츠등록 / 관리, 작업시나리오등을관리할수있는플랫폼을개발하고, 향후기술발전에따른스마트공장, AI 기술등과융합하여 4차산업혁명에부합하는플랫폼을개발 주력산업용 MR 협업플랫폼개요 산업현장지원을위한혼합현실 (MR) 협업지원서비스통합서버플랫폼 - 산업시설및장비 MR 콘텐츠관리및실시간협업관리를위한관제서버기술을통한산업현장협업지원플랫폼 - 생산시설과유지보수를위한 Legacy 시스템과의인터페이스를통해산업현장작업자에게 MR 환경을통한정보제공 - 산업현장작업자들혹은원격작업지원자간의협업지원시스템및이를위한관제시스템에서의협업에참여한 MR 디바이스간의통합연동기술 산업용 See-Through MR 디바이스플랫폼 - 일반 MR 레퍼런스플랫폼향의 Microsoft HoloLens 와주력산업용으로특화된산업용글라스솔루션을 이용한혼합현실디바이스플랫폼 10 한국산업기술평가관리원
Focusing ISSUE 혼합현실 (Mixed Reality) 기반산업용협업지원시스템 - 산업현장작업자의작업효율을향상시키기위한입력장치모듈및현장작업자인터랙션처리모듈 MR 시스템용 3D 모델링데이터공급및관리시스템 - 산업현장시설및장비대상의 3D 스캔및 3D 모델링을통한산업현장 MR 플랫폼용모델링데이터구축 - 3D 모델링데이터와 MR 서비스를위한메타데이터연계 DB 구축 - HTML5 기반의 MR시스템용 3D모델링데이터공급및관리를위한시스템 시간동기화와 MR 공간통합관리기반의컨텐츠동기화기술 - Microsoft HoloLens 및자체개발한산업용글라스솔루션을이용한혼합현실디바이스플랫폼으로서 MR 공간내에서협업을가능케하는핵심소프트웨어모듈및현장작업자인터랙션처리모듈 협업 MR 동기화모듈모듈구성 산업현장원격지원을위한클라이언트시스템 - 원격의클라이언트시스템에서산업현장작업자에게전문가지원서비스를제공하여협업을가능케하는핵심소프트웨어모듈 - MR 공간뷰어와 VoIP 및양방향입력장치를통한인터랙션제공모듈 산업현장요구에적합한 HMD 디바이스설계및개발 - 산업현장요구도에맞도록기존의 MR디바이스에서실제산업현장에특화된 HMd 디바이스를설계하고, 이를구현하기위한광학렌즈 FoV 20도, 무선입력장치등을개발 - 산업현장에특화된 HMD에안드로이드기반의전용어플리케이션을개발하여, MR플랫폼과동기화하여 AR/VR/MR기술을적용할수있도록개발 Korea Evaluation Institute of Industrial Technology 11
KEIT PD Issue Report PD ISSUE REPORT APRIL 2018 VOL 18-4 See-through HMD 개발예시 기대효과및파급효과산업용 MR플랫폼을기반으로한 AI, 드론등과유기적인기술융합을통한기술확장 - 기확보된 A R / V R 기술바탕으로양방향인터렉션중심의혼합현실기술을확보하고, 제조 생산 유지보수 교육훈련등다양한산업에적용가능한응용플랫폼기술선점가능 - 안전성, 실시간성의산업현장요구사항을만족하기위한맞춤형시민감통신기술과실시간컨텐츠정합기술을바탕으로실시간혼합현실데이터처리기술확보 - 자동차, 철도등산업환경에테스트베드를구축하고신기술 ( 혼합현실 ) 의산업적용에발생할수있는문제점과해결방안을도출하여혼합현실기반생산성향상지원시스템의산업확산을위한플랫폼인프라구축가능 4차산업혁명과스마트인터스트리 4.0 등시장변화에대응하여경제적성과와산업적발전에긍정적인발전효과를기대 - 급변하는시장트랜드에맞춰다양한생산제품을빠르게대응할수있는유연생산환경으로의전환으로제품원가절감, 제품경쟁력강화, 신규시장진입의경제적효과기대 - 다양한옵션또는제품의품질관리, 초급작업자의낮은숙련도의보완, 제품생산과정의모니터링을통한사후문제해결등제조업기업환경개선 - 통계자료상으로도 AR/VR/MR의경우게임시장보다는실제산업분야에서더큰시장을예측하고있으며현재시장창출의한계에도달한 AR/VR/MR기술의적용분야를자동차, 철도, 항공, 유지보수, 건설등다양한산업으로확산함으로서융합기술을바탕으로신산업창출이가능 - 본사업으로확보된기술은플랫폼형태로개발되어기술개발후다양한산업에빠르게응용함으로서새로운시장의생태계구축에기여 12 한국산업기술평가관리원
Focusing ISSUE 혼합현실 (Mixed Reality) 기반산업용협업지원시스템 제조경쟁력약화를극복하고, 생산성향상을통한경쟁력강화에기여 - 국내저출산고령화로생산인구감소로인한제조경쟁력약화가예상되는상황에서유연생산시스템, 혼합현실기반생산지원시스템, 인공지능자동화생산시스템등 IT기술을바탕으로사회적문제해소에기여 - 생산성향상이글로벌제조산업경쟁에매우중요한요소로자리함에따라작업자의생산성향상을통한국제경쟁력강화에기여 - 기존의사람이습득, 수행하기에어려움이있거나사고위험이높은과제에대하여충분한교육과습득을통하여안전한산업환경구축과작업자의안확보등사회적효과기대 Korea Evaluation Institute of Industrial Technology 13