KEIT PD Issue Report Focusing ISSUE 체감형 e 트레이닝시스템개발을위한공통플랫폼개발 체감형 e 트레이닝시스템개발을위한공통플랫폼개발
KEIT PD Issue Report PD ISSUE REPORT OCTOBER 2016 VOL 16-10 3D 가시화, 동력학 엔진, 모션 플랫폼 등 기술 진보에 힘입어 가상훈련시스템의 개발단가가 획기적으로 낮아짐에 따라 산업의 대중화 여건이 조성되고 있다. 실례로 오큘러스 VR(HMD)이 300달러(기존 5만 달러), 옴니 트레드밀이 500달러(기존 10만 달러) 수준으로 하락했다. 이에 따라 가상헬스시스템산업 예상 시장은 5조 원(2021년 기준, Treadmill World)에 이를 것으로 전망된다. 특히 항공기 조종훈련, 사격훈련 등 국방 분야에서 시작된 가상훈련은 고비용, 고위험의 각종 산업훈련을 안전하고 경제적이며 효과적인 훈련으로 대체할 수 있다는 장점 때문에 국방뿐 아니라 제조, 교육, 의료, 스포츠, 오락, 재난대응 등 전방위적으로 확산되면서 국내외 시장이 고속성장하고 있다. 개발이 필요한 이유 국내 가상훈련시스템 제조 생태계는 고가의 외산 개발도구(솔루션)에 대한 의존이 심한 데다 시스템 개발비용이 높아 가격경쟁력이 떨어지고, 시스템 개발 및 유지보수 시 기술 지원 미흡 등의 문제로 기술 자립이 시급한 상황이다. 현재 국내 가상훈련시스템은 국방 중심의 B2G 시장에 편중돼 있다. 이러한 구조에서 벗어나기 위해서는 보급형 가상훈련시스템을 개발해 산업, 교육, 스포츠, 오락 등 다양한 분야에서 B2B 및 B2C 시장을 개척하고 규모를 확대함으로써 생태계 활성화를 지원할 필요가 있다. 이에 따라 대중적인 시장 활성화 및 산업 생태계 조성을 위해 국내 중소 가상훈련시스템 개발 기업들과 관련 전문가들이 다양한 응용 시스템을 개발하는 데 활용할 수 있는 공통 핵심 요소 기술과 고품질 중저가의 다목적 가상훈련 플랫폼 개발을 지원하는 데 목적이 있다. 이와 관련해 국내 가상훈련시스템 시장 규모는 2013년 연평균 성장률(CAGR)이 4.6%로 그해 2753억 원, 2015년 2939억 원, 2022년 4133억 원으로 확대될 것으로 전망된다. 나아가 전 세계 가상훈련시스템 시장은 2013년 112억 달러(CAGR 4.4%), 2015년 119억 달러, 2022년 165억 달러 규모로 확대될 것으로 전망된다. 8 한국산업기술평가관리원
Focusing ISSUE 체감형 e 트레이닝시스템개발을위한공통플랫폼개발 시장규모 ( 억원 ) 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 2,753 2,846 2,939 3,042 3,177 3,820 CAGR 4.6% 3,484 3,672 3,886 4,133 10.0% 9.0% 8.0% 7.0% 6.0% 5.0% 4.0% 3.0% 2.0% 500 1.0% 0 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 구분 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 시장규모 2,753 2,846 2,939 3,042 3,177 3,320 3,484 3,672 3,886 4,133 성장률 2013~2022 년 CAGR 4.6% < 국내가상훈련시스템시장규모및전망 > 출처 : Frost & Sullivan(2012~2015), Markets and Markets(2013) 의세계시장규모에서산업통상자원부의보도자료중세계시장에서국내시장이차지하는비중 (2.15%) 을적용해시장규모를추론함 ; CAGR:Compound Annual Growth Rate 0.0% ( 단위 : 억원 ) 시장규모 ( 백만 $) 18,000 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 11,236 11,580 11,926 12,312 12,826 CAGR 4.4% 13,373 13,995 14,723 15,567 16,543 7.0% 6.0% 5.0% 4.0% 3.0% 2.0% 전년대비 성장률 (%) 4,000 1.0% 2,000 0 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 0.0% ( 단위 : 백만달러 ) 구분 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 시장규모 11,236 11,580 11,926 12,312 12,826 13,373 13,995 14,723 15,567 16,543 성장률 2013~2022년 CAGR 4.6% < 세계가상훈련시스템시장규모및전망 > 출처 : Frost & Sullivan(2012, 2014, 2015), Markets and Markets(2013) ; CAGR : Compound Annual Growth Rate Korea Evaluation Institute of Industrial Technology 9
KEIT PD Issue Report PD ISSUE REPORT OCTOBER 2016 VOL 16-10 핵심기술및주요연구내용체감형 e트레이닝시스템개발을위한공통플랫폼개발과관련한핵심기술은크게 4개분야로나눌수있다. 우선코어엔진과관련해다양한가상훈련시스템의개발및작동에필요한요소기능을 11개의주요기능별컴포넌트로독립적으로개발해용도에따라활용할수있다. 이에따라 e트레이닝체감형장비개발에필요한핵심 11개엔진개발을추진한다. 11개엔진은가시화엔진, 물리엔진, 파티클엔진, 실내외훈련환경연동엔진, 상황제어 UI/UX 엔진, 네트워크엔진, 체감형장치 I/O 엔진, 오디오엔진, 행위제어엔진, 항공용 3D 렌더링엔진등이다. 또한 e트레이닝공통플랫폼구조설계및플러그인컴포넌트연동인터페이스개발을추진한다. < 가상훈련시스템구성도 > 다음으로저작도구와관련해서는코어엔진컴포넌트를활용해용도에따라실제가상훈련시스템을손쉽게개발할 수있도록지원하는개발환경을구성한다. 객체의이동 회전 크기등의속성변경을위한시각적인시나리오편집기를 개발하고, 저작중인콘텐츠를시각적으로표현하며실시간으로콘텐츠확인및제어가능환경개발을추진한다. 10 한국산업기술평가관리원
Focusing ISSUE 체감형 e 트레이닝시스템개발을위한공통플랫폼개발 < 코어엔진기반통합개발환경구축 > 더불어경험지식엔진분야에서는전문가의경험지식을획득, 저장하고필요시시스템재현을통해훈련자들이이를체감하며학습할수있게지원모듈을구성한다. 높은정확도의콘텐츠저작을위해해당분야전문가의지식을활용하는환경을구축하고, 분야별전문가지식데이터베이스구축 ( 장비운용, 정비등 ) 을추진하다. 마지막으로마켓플레이스부문에서는코어엔진, 저작도구, 경험지식그리고기타가상훈련과관련한기기및장비들의거래활성화를지원하는온라인마켓및정보공유시장으로서향후외산도구를포함한 3rd Party 솔루션까지자유거래지원환경을구축한다. 장비대여현장교육 애플리케이션공급자 (HW) Offline App. Center 온라인서비스앱다운로드 사용자 애플리케이션공급자 (SW) Asset 다운로드 컨텐츠공급자 컨텐츠공급자 Asset 다운로드 플랫폼공급자 SDK 이트레이닝컨텐츠모바일앱 애플리케이션공급자 (SW) 공급자이트레이닝마켓플레이스수요자 < 콘텐츠 솔루션온라인거래구조 > Korea Evaluation Institute of Industrial Technology 11
KEIT PD Issue Report PD ISSUE REPORT OCTOBER 2016 VOL 16-10 기대효과및파급효과체감형 e트레이닝시스템개발을위한공통플랫폼개발에따른기대효과및파급효과는크게 4가지다. 첫째, 국내가상훈련시스템산업의핵심요소기술의높은해외의존도를없앰으로써기술자립과가격경쟁력강화에기여한다. 이와관련해가상훈련시스템구현의핵심분야인 3D 영상엔진, 동력학엔진, 경험지식엔진, 저작도구, 고성능 HMD, 햅틱제시장치등외산의존도가큰요소기술의국산화를달성할수있다. 또한국내기업의다양한가상훈련시스템개발경험과경쟁력있는요소기술그리고창의적인훈련콘텐츠를결합해해외가상훈련시스템시장개척이가능하다. 관련시장분야는항공기조종훈련, 중장비조종훈련, 의료수술훈련, 재난안전대응훈련, 스포테인먼트시뮬레이터등이다. 둘째, 국산개방형시스템개발플랫폼개발로국내중소업체의신규시장진입이용이할뿐만아니라경쟁력강화에도기여한다. 국산시스템개발플랫폼을활용함으로써개발비감소및개발기간을단축해세계적인글로벌스타트기업 20개를육성하는한편매출 100억달러달성이예상된다 ( 출처 : 산업통상자원부미래형가상훈련시스템기획보고서 ; 2013). 셋째, 국방, 교육, 제조, 의료산업에서가상훈련시장확대에따른고용창출에기여한다. 국내가상훈련시장의잠재력은 165억3000만달러 (2023년기준 ) 로추정된다. 적용산업별로보면제조산업분야의고용창출은 2025년까지연평균 35% 성장, 전체고용규모에서 40% 로가장비중이높은교육산업은 2025년까지연평균 35%, 공공분야인재난및의료부문은 2020년이후급속하게성장할것으로전망된다 ( 출처 : Frost & Sullivan research report on e-learning; 2012). 넷째, 가상훈련기술의광범위한적용과이의활용으로산업기술훈련효과향상및안전한생활환경조성에기여한다. 제조, 물류, 운수, 스포츠, 의료등다양한산업분야에서가상훈련을통한효과적인기술훈련활성화로비용절감및산업훈련효과의향상이기대된다. 또한고위험 ( 항공, 철도, 원자력, 중장비등 ) 산업분야의가상훈련을통한대응능력향상으로인명및재산피해를최소화하는등국가안전대비태세강화에기여한다. 더불어국가자산인명장, 장인등전문가의경험과기술을활용해고령화시대에맞는지식서비스비즈니스모델창출이가능하며, 노령인구의재취업및평생교육등으로제2의인생설계를통한국민행복실현에기여할것으로전망된다. 12 한국산업기술평가관리원