2015년도 주요사업 연구보고서 KICT 2015-202 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발 Development of Practical Technology for Digital Contents in Hydraulic Fields for Visualizing Fluid Characteristics and Generating River Flow in the Mobile Environment 2015.12.
2015년도 주요사업 연구보고서 KICT 2015-202 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발 Development of Practical Technology for Digital Contents in Hydraulic Fields for Visualizing Fluid Characteristics and Generating River Flow in the Mobile Environment 2015.12. 한국건설기술연구원 연구책임자/지 운 연구수행자/정상화, 장은경 위탁연구기관 (주)헬로우파이브(연구책임자 : 배설희)
요 약 문 I. 연구제목 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실 용화 기술 개발 II. 연구목적 본 연구는 물 분야를 주제로 하는 디지털콘텐츠 개발의 기초를 다져 수리 분야에 대한 국 민적 친밀도를 높이고, 더 나아가 수자원 및 하천 연구의 당위성에 대한 국민적 공감대를 형성하기 위해 모바일 환경에서 유체특성 구현 및 하도나 관로 특성에 따른 흐름 재현이 가 능한 디지털콘텐츠를 제시하고자 한다. 또한 물을 포함한 유체 컴포넌트 특성을 구현할 수 있는 특화된 디지털콘텐츠를 활용하여 모바일 어플리케이션 게임의 시제품을 개발하고자 하 며, 이를 통해 중소기업의 기술 실용화 달성 및 사업화 기반을 마련하고자 한다. III. 연구의 필요성 IT(Information Technology) 서비스 산업은 지속적인 성장과 융복합의 가속화로 창조 경제 시대를 이끄는 주역이며, 단순한 지식 및 정보 전달의 소통 수단이 아닌 새로운 가치 창출을 위한 도구로 활용되고 있다. 이 시대의 모든 과학기술이나 산업 분야는 이러한 IT 서비스 산업을 발판으로 새로운 가치 창출을 위한 방향 전환을 시도하고 있으며, 신성장 동 력을 창출해 낼 수 있는 융복합 방안을 도출하기 위해 노력하고 있는 실정이다. 그러나 관련 분야와 산업에서는 모바일 환경에서 유체특성을 구현하고 하천흐름을 재현할 수 있는 디지털콘텐츠 개발과 응용 솔루션이 부재하여 물을 소재로 하는 모바일 환경 프로 그램 개발과 상용화가 어려운 실정이다. 하도나 관로의 흐름을 소재로 한 보다 적극적인 디 지털콘텐츠 개발을 위해서는 수리해석 기술을 활용하여 모바일 환경에서 유체특성 구현과 하도 또는 관로에서의 흐름 재현을 위한 최적 방안을 도출하고, 중소기업 애로 기술을 개선 하여 사업화를 적극 지원할 필요가 있으며 이와 관련된 연구 수행이 시급한 실정이다. - i -
IV. 연구의 내용 및 범위 본 연구에서는 물을 소재로 한 IT 활용 융복합 기술 개발을 위해 수리분야에 특화된 기능 성 게임인 모바일 어플리케이션의 스토리보드 작성을 수행하였으며, 유체 저장소나 하천에 서 유체 특성 및 물리적 환경에 따른 물의 이동 특성을 고려한 디지털콘텐츠 융복합 방안을 도출하였다. 본 연구에서는 궁극적으로 유체 및 수리 특성 해석 기술과 IT 기술을 접목한 모바일 환경의 시현 어플리케이션을 개발하였으며, 특히 유체 또는 물 속에서 물체 이동에 따른 상호 물리적 현상을 고려하기 위한 디지털콘텐츠 개발 과정에서의 최적 솔루션을 제 시하였다. 모바일 어플리케이션에 활용 가능한 캐릭터 디자인 창작을 위해 물을 소재로 한 캐릭터 디자인의 여러 시안들을 제작하였으며 이를 시현 어플리케이션에 활용하였다. - ii -
Summary I. TITLE Development of Practical Technology for Digital Contents in Hydraulics Fields for Visualizing Fluid Characteristics and Generating River Flow in the Mobile Environment II. OBJECTIVES The objectives of this study are to create digital contents which are able to represent fluid characteristics and to visualize flows in channels and pipes in mobile environments for increasing the level of public familiarity and forming social consensus about the necessity of water resources and river research by building foundations of digital contents development related to water subject fields. In addition, a prototype of mobile application game is developed by applying specialized digital contents which can represent fluid characteristics and components including water in mobile environments. Therefore, the main objective of this study is to attain the technical commercialization of small and medium-sized enterprises and to establish the foundation of industrialization. III. NECESSITY IT(Information Technology) service industry has been continuously developed and converged with other fields and has taken the leading part in the era of creative economy. It is not a simple tool for communicating knowledge and information, but a tool for creating new values. All science and technology fields and industries in these days are trying to change the direction for creating new values based on the IT service technology and to create new - iii -
convergence ways for new growth power. However, related fields and industries are struggling with the development and commercialization due to the limited digital contents and applicable solutions for visualizing fluid features and generating river flows in mobile environments. Therefore, best optimized solutions should be suggested to develop digital contents regarding subjects of the channel and pipe flows using technologies for hydraulic analysis. Also, technical difficulties of small and medium-sized enterprises should be improved and commercialization should be supported by research and development projects. IV. CONTENTS AND SCOPES In this study, the story board for specialized serious game of mobile application in hydraulics fields was created to develop new convergence way using IT service technologies. Also, the convergence way of digital contents was tested by considering flow pattern changes with different fluid characteristics and physical environments in fluid containers or rivers. In this study, the prototype program of mobile application was constructed to graft the technology related to the analysis of fluid and hydraulic characteristics onto the IT service technology. Especially, the optimized solution to consider the physical interaction between water and objects according to objects movement in the fluid or water was suggested and applied in the prototype application development. Various applicable graphic designs applied for building the prototype application of a serious game were also created and provided in this study. - iv -
목 차 제1장 서론 1 1. 연구의 필요성 1 2. 연구개발의 목표 2 3. 연구내용 및 범위 3 제2장 모바일 어플리케이션의 개발 현황 4 1. 모바일 어플리케이션의 정의 및 분류 4 1.1 모바일 어플리케이션의 정의 4 1.2 모바일 어플리케이션의 분류 4 1.3 모바일 게임의 정의 및 특성 6 2. 모바일 어플리케이션의 개발 환경 10 2.1 안드로이드 운영체제의 개발환경 11 2.2 ios 운영체제의 개발환경 13 2.3 Unity3D의 개발환경 14 3. 게임화와 디지털 체험 특성 18 3.1 사용자 체험 18 3.2 디지털 체험 디자인 프레임워크 19 3.3 디지털 체험의 가치제고 효과 20 4. 국내 기능성 게임 개발 및 성공 사례 21 4.1 레알팜(Real Farm) 21 4.2 트리플래닛(Tree Planet) 30 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 32 1. 수리분야 콘텐츠 발굴 및 종합 32 1.1 빅데이터 자료의 수집과 활용 32 - v -
1.2 물 관련 디지털콘텐츠 소재 개발 36 2. 플래피피쉬-피지 스토리보드 작성 및 시제품 제작 39 2.1 초기 스토리 제작 및 캐릭터 디자인 39 2.2 플래피피쉬 기능성 게임 시제품 제작 42 제4장 결론 및 향후 계획 58 참고문헌 60 - vi -
표 목 차 표 2.1.1 모바일 애플리케이션 카테고리 분석 6 표 2.2.1 이클립스 아키텍처 12 표 2.4.1 레알팜 아이콘 설명 23 표 2.4.2 시설레벨에 따른 요구사항 25 표 2.4.3 연구의 종류 및 관련 정보 25 표 2.4.4 목표설정에 따른 레벨업 효과 26 표 2.4.5 제조 및 재배 시설 분류 26 표 2.4.6 제조 및 재배 시설별 정보 데이터 27 표 2.4.7 농기구 관련 데이터 28 표 3.1.1 하천 재난 관련 구글 트렌드 검색 결과 38 표 3.2.1 초기 기획단계의 소재 39 표 3.2.2 초기 스토리보드 제작 기획 단계 40 - vii -
그림목차 그림 1.2.1 연구개발 배경 및 목표 2 그림 2.1.1 로비오 엔터테인먼트 사의 앵그리버드 8 그림 2.1.2 캐릭터 이동 변수 포함 코드 9 그림 2.1.3 넷마블 모바일 RPG 게임 레이븐 10 그림 2.2.1 모바일 운영체제별 점유율 11 그림 2.2.2 유니티 엔진 15 그림 2.2.3 유니티 엔진의 확장자 선택지 16 그림 2.2.4 유니티 에셋스토어 화면 17 그림 2.3.1 디지털 체험 디자인 프레임워크 19 그림 2.4.1 레알팜 메인화면 22 그림 2.4.2 트리플래닛 화면 예시 31 그림 3.1.1 네이버 트랜드 분석 예 34 그림 3.1.2 구글 트랜드 분석 예 35 그림 3.1.3 모바일 게임 소셜데이터 검색 결과 36 그림 3.1.4 하천과 연관된 일반적인 콘텐츠 37 그림 3.1.5 스토리보드 제작을 위한 콘텐츠 발굴 과정 38 그림 3.2.1 스프레드 이펙트 구현을 위한 스케치 41 그림 3.2.2 스토리보드 제작을 위한 캐릭터 디자인 성과 41 그림 3.2.3 스프레드 이펙트 이미지 일부 42 그림 3.2.4 최종 시제품의 인트로 이미지 일부 43 그림 3.2.5 최종 시제품의 인트로 복합 이미지 43 그림 3.2.6 애자일 검증 전 소스코드 44 그림 3.2.7 애자일 검증 후 소스코드 45 그림 3.2.8 넓은 수로 진입 화면 46 그림 3.2.9 좁은 수로 진입 화면 46 - viii -
제1장 서 론 1. 연구의 필요성 IT(Information Technology) 서비스 산업은 지속적인 성장과 융복합의 가속화로 창조 경제 시대를 이끄는 주역으로 확실한 자리매김을 하고 있으며, 단순한 지식 및 정보 전달의 소통 수단이 아닌 새로운 가치 창출을 위한 도구로 활용되고 있다. 이 시대의 모든 과학기 술이나 산업 분야는 이러한 IT 서비스 산업을 발판으로 새로운 가치 창출을 위한 방향 전환 을 시도하고 있으며, 신성장 동력을 창출해 낼 수 있는 융복합 방안을 도출하기 위해 노력 하고 있는 실정이다. 하천이나 관로의 흐름이 도시 및 농촌 생활의 수자원 활용 효율성 제고와 친수 어메니티 향상에 미치는 영향과 기후변화에 의해 발생하는 이상홍수, 돌발홍수, 가뭄 등에 대한 일반 인의 의식과 이해도를 높이고 국민의 물에 대한 의식 수준을 제고시키기 위해 IT 기술을 활 용한 적극적인 매체 개발이 필요하다. 관련 분야와 산업에서는 모바일 환경에서 유체특성을 구현하고 하천흐름을 재현할 수 있 는 디지털콘텐츠 개발과 응용 솔루션이 부재하여 물을 소재로 하는 모바일 환경 프로그램 개발과 상용화가 어려운 실정이다. 하도나 관로의 흐름을 소재로 한 보다 적극적인 디지털 콘텐츠 개발을 위해서는 수리해석 기술을 활용하여 모바일 환경에서 유체특성 구현과 하도 또는 관로에서의 흐름을 재현하기 위한 최적 방안을 도출하고 중소기업 애로 기술을 개선하 여 사업화를 적극 지원할 필요가 있으며 이와 관련된 연구 수행이 시급하다. 본 연구의 시작은 수리 분야, 즉 물 분야를 주제로 하는 디지털콘텐츠 개발의 기초를 다 져 수리 분야에 대한 국민적 친밀도를 높이고, 더 나아가 수자원, 하천연구의 당위성에 대한 국민적 공감대를 형성하자는 것에서 출발하였다. 기능성 게임이나 교육 교구는 광의의 해석 으로는 유저로 하여금 의도된 목적 실현 을 어떠한 매체를 통해 전달한다는 점에 공통점이 있다. 본 연구가 연구 과정 외에도 큰 의미가 있는 점은 본 연구 자체가 IT 중에서도 가장 대중적인 게임 산업과의 융합을 전제로 하고 있다는 점이다. IT 서비스 산업 중에도 게임 제1장 서론 1
산업은 타산업과의 융복합으로 나오는 시너지가 가장 높은 산업으로 CT(Construction Technology)와의 결합이 장기적으로 가져올 잠재적 가능성이 기대되는 부분이다. 게임 산업을 상업적인 것으로만 인식하는 것이 일반적이지만 이를 다른 시선으로 바라본 다면 상업적인만큼 대중적이며, 친근하다는 의미가 될 수 있다. 현 시점에서 국민적인 물 의식 수준 은 더 이상 미룰 수 없을 정도로 제고되어야 할 수준이라고 판단되며, 이는 본 연 구 개발의 궁극적인 동기이자 달성 목표라고 할 수 있다. 2. 연구개발의 목표 본 연구의 개발은 물 분야를 주제로 하는 디지털콘텐츠의 개발의 기초를 다져 수리 분야 에 대한 국민적 친밀도를 높이고, 더 나아가 수자원, 하천연구의 당위성에 대한 국민적 공감 대를 형성하고자 다음과 같은 연구 목표를 설정하였다. 첫째, 모바일 환경에서 유체특성 구현 및 하도나 관로 특성에 따른 흐름재현이 가능한 디 지털콘텐츠 제시하고자 한다. 둘째, 물을 소재로 하면서 유체특성 및 컴포넌트 특성을 구현 할 수 있는 특화된 디지털콘텐츠를 활용하여 모바일 어플리케이션 게임의 시제품을 개발하 고 그 적용성을 평가함으로써 중소기업의 기술 실용화 달성 및 사업화 기반 마련하고자 한 다. 마지막으로 하천흐름 재현을 소재로 개발 중인 교육용 물리 교구를 디지털콘텐츠화 할 수 있는 방안을 마련을 위해 다양한 콘텐츠를 발굴 하고자 한다. 그림 1.2.1 연구개발 배경 및 목표 2 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
공공 목적의 디지털콘텐츠를 개발하고 IT 기술을 적극 활용하는데 있어 궁극적으로는 사 업화와 상업화의 연계가 부족하다는 한계점이 있으며, IT 관련 분야에서는 새로운 디지털콘 텐츠의 개발과 기획에 있어 양질의 콘텐츠 개발을 위한 진입장벽이 높다는 한계점을 갖고 있다(그림 1.2.1 참조). 따라서 본 연구에서는 중소기업의 위탁연구 참여를 통해 기존의 공 공 목적의 디지털콘텐츠의 사업화 및 상업화의 한계와 관련 중소기업의 새로운 디지털콘텐 츠 개발 한계를 과학데이터베이스에 기초한 물을 테마로 한 기능성 게임 시제품 개발을 통 해 극복하고자 하며 이를 통해 기능성 게임 시장의 새로운 영역을 창출하고자 한다. 3. 연구내용 및 범위 본 연구에서는 물과 흐름을 소재로 한 기능성 게임의 디지털콘텐츠 아이디어 발굴과 기획 용 데이터베이스 구축을 위해 수리, 수문, 하천, 친수, 기후변화 등과 관련된 디지털콘텐츠 개발용 데이터베이스 구축하였고, 기존에 개발 중인 하천흐름 재현 물리 교구의 관련 자료 수집하고 설계 방향을 설정하였다. 물을 소재로 한 수리분야 모바일 어플리케이션의 스토리 보드 창작 기술과 IT 활용 융복합 기술 개발을 위해서 수리분야에 특화된 기능성 또는 교육 용 모바일 시현 어플리케이션의 스토리보드 작성을 수행하였으며, 유체 저장소나 하천 등에 서 유체 특성 및 물리적 환경에 따른 물의 이동 특성 등을 고려한 디지털콘텐츠 융복합 방 안을 도출하였다. 본 연구에서는 궁극적으로 유체 및 수리특성 해석 기술과 IT 기술을 접목 한 모바일 환경의 시현 어플리케이션을 개발하였으며, 특히 유체 또는 물 속에서 물체 이동 에 따른 상호 물리적 현상을 고려한 디지털콘텐츠의 최적 솔루션을 제시하고 기능성 게임용 어플리케이션의 시현 프로그램 개발하였다. 모바일 어플리케이션에 활용 가능한 캐릭터 디 자인 창작을 위해 물을 소재로 한 캐릭터 디자인의 여러 시안을 제작하였으며 이를 시현 어 플리케이션에 활용하였다. 제1장 서론 3
제2장 모바일 어플리케이션의 개발 현황 1. 모바일 어플리케이션의 정의 및 분류 1.1 모바일 어플리케이션의 정의 모바일 어플리케이션이란 Application Software에서 나온 번역어 중 일부로 응용 소프 트웨어 중 모바일에 적용하는 응용 프로그램을 지칭하는 말이다. 흔히 사용되고 있는 프로 그램, 프로그래밍이란 용어는 실제 마이크로소프트 사 에서 용어 통일을 위해 사용한 용어로 국내에 가장 친숙하게 사용되고 있는 용어다. 실제 어플리케이션이란 운영체제(흔히 OS로 통칭)를 제외한 나머지 소프트웨어를 의미하 는 것인데 최근 다시 주목받게 된 이유는 애플 사 의 아이폰이 세계적인 트렌드를 선도하게 되고 애플 사 의 용어인 애플리케이션 이 언론에서 자주 보도되면서 일반적으로 사람들 사이 에서 통용되고 있는 실정이다. PC와 모바일 간의 소프트웨어상의 유사성을 명확하게 인지 하지 못한 사람들의 무분별한 용어 남용으로 인해 비전문가들의 경우 애플리케이션을 스마 트폰 용 프로그램이라고 인식하고 있는 것이 일반적 시장 상황이다. 외래어 표기법의 기준 에서도 실상은 어플리케이션 이 아닌 애플리케이션 이 옳다. 그러나 언어의 사회성을 고려한 다면 국내에서는 양측 다 옳은 표현이라 할 수 있다. 본 장에서 다루는 모바일 어플리케이션 은 명명을 달리한다면 스마트폰 어플리케이션 이라 정의 할 수 있다. 과거 피쳐폰에 사용되던 개발 환경과 스마트폰에 사용되는 개발 환경의 격차가 너무나도 상이하며 그 쓰임과 그 활용도의 차이도 크기 때문이다. 상세한 차이는 모 바일 어플리케이션의 분류를 통해 설명할 수 있다. 1.2 모바일 어플리케이션의 분류 기본적으로 C언어는 하드웨어 친화적이고 깊이가 깊은 언어이지만 국제 공용으로 사용되 4 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
는 개발 툴이나 라이브러리, SDK 등의 지원 정도가 떨어지고, 깊게 익히지 못하면 일반적 인 구현이 쉽지 않은 학문적인 영역의 컴퓨터 언어라고 할 수 있다. 스마트폰 시대에 들어 서는 모바일 개발 환경에서는 많이 사용되지 않는 언어라고 할 수 있다. 과거 하드웨어의 성능이 부족한 상황에서 광범위하게 사용되던 개발 언어인 C언어는 모바일 어플리케이션 시 대에서는 임베디드나 OS 관련 작업에 주로 사용되는 언어가 되었다. 기본적으로 스마트폰 시대의 모바일 어플리케이션을 분류한다고 한다면 크게 두 단위로 나눌 수 있다. 자바 기반의 안드로이드 OS와 오브젝트C 기반의 ios 1) 두 체제이다. 안드 로이드란 리눅스 커널 위에서 동작하는 체제로 스마트폰은 물론 운영 체제, 미들웨어, 사용 자 인터페이스, 애플리케이션까지 포함하는 모바일 운영 체제이다. 안드로이드는 개발자들로 하여금 자바 언어로 애플리케이션을 작성 할 수 있도록 되어 있으며, 컴파일된 바이트코드 를 구동 할 수 있는 런타임 라이브러리를 제공한다. 2005년 안드로이드를 개발한 안드로이드 사 를 구글에서 인수한 것을 계기로 비약적 성 장을 거두었으며, 2007년 11월 안드로이드 플랫폼을 휴대폰 장치 운영 체제로서 무료 배포 한 시점부터는 48개의 하드웨어, 소프트웨어, 통신사 등이 모여 오픈 핸드셋 얼라이언 스 (Open Handset Aliance, OHA)를 설립하기에까지 이르렀다. 우리에게 익숙한 삼성 스마트폰의 운영체제가 안드로이드인 이유도 삼성전자가 OHA 소속의 얼라이언스이기 때문 이다. 안드로이드 기반의 모바일 애플리케이션 개발을 위해서는 이클립스(Eclipse)라는 개 발툴을 사용하는데, 라이브러리와 프레임워크를 베이스로 하기 때문에 빠른 개발 속도와 개 발의 안정성을 보장받을 수 있다. 모바일 애플리케이션 시장을 두고 양강 체계를 형성하고 있는 이면의 개발언어는 오브젝 트C를 기반으로 한 ios이다. ios는 사실은 OS X라는 다윈 파운데이션을 기반으로 한 운 영체제이다. ios는 2007년 아이폰, 아이팟, 아이패드 등을 위한 운영체제로서 공개되었으 나 2008년 6월 이후 소프트웨어 개발도구인 SDK가 배포되면서 개발자 중심의 애플리케이 션 생태계가 활성화 되었다. 실제로 구글의 OHA가 안드로이드를 중심으로 한 얼라이언스 를 구축하고 디바이스를 배포하는 것에 집중하는 사이 ios는 빠르게 시장을 잠식하였고 현 재에도 실제 모바일 기준 OS 점유율은 상당히 높은 편이다. ios에서의 애플리케이션이란 상당히 사용자 친화적이고 안정적인 개발환경을 제공한다. ios가 채택한 개발언어인 오브젝 트C(오브젝티브-C)는 자바와 같은 객체 지향적 기법을 가지며 C언어에 그 기반을 공고히 하고 있다. 실제 자바보다 훨씬 엄격한 C의 체계를 따르고 있으며 그와 함께 자바의 프로토 콜 개념을 함께 가져가고 있다. 1) iphone Operating System의 약자이며, 애플 모바일 디바이스의 운영체제임 제2장 어플리케이션의 개발 현황 5
개발 언어 및 개발 환경을 중심으로 한 분류가 안드로이드/iOS로 구분이 된다면, 모바일 어플리케이션에서 용처를 기준으로 한 분류는 표 2.1.1과 같이 좀 더 상세하게 구분 될 수 있다. 실제로 이 분류는 사용자와 개발자들의 니즈에 의해 구분된 것이기에 상당히 교집합 적인 성향을 띄고 있다. 표 2.1.1 모바일 애플리케이션 카테고리 분석 플레이스토어 & 앱스토어 카테고리 정렬표 건강 및 피트니스 사진 및 비디오 참고 게임 생산성 카탈로그 금융 소셜 네트워킹 도서 교육 스포츠 음식 및 음료 날씨 어린이 라이프 스타일 내비게이션 엔터테인먼트 음악 뉴스 여행 비즈니스 잡지 및 신문 유틸리티 의학 위 카테고리에 속하는 애플리케이션들은 상당수가 중복적인 카테고리를 가진다. 소셜네트 워킹 은 라이프 스타일 과 여행, 경우에 따라서는 비즈니스 카테고리를 중복으로 가진다. 위와 같은 형식적인 분류는 사용자들의 사용성 증진을 위한 배려라기보다는 개발자들의 업 로드에 의한 분류라고 보는 것이 좀 더 명확한 해석이다. 실제로 일반 사용자들이 분류하는 기준은 게임, 소셜 네트워킹, 생산성, 도서, 뉴스, 음악 등으로 국한된다. 본 연구의 큰 주제인 유체특성 구현 과 유체 흐름 재현 을 다루기 위해서는 연출적인 요소 가 많이 가미된 게임 카테고리를 활용하는 것이 바람직할 것이다. 유체라는 특성상 분자단 위의 오브젝트를 사용하여 구현할 경우 모바일 디바이스의 코어로는 감당 할 수 없을 정도 의 과부하가 예상되기 때문이다. 이러한 이유로 모바일 어플리케이션 중에서도 모바일 게임 에 대해 간단히 정리할 필요가 있다. 1.3 모바일 게임의 정의 및 특성 모바일 게임을 논하기에 앞서 게임의 정의에 대해 정리가 필요하다. 게임의 초기 연구자 로 알려진 호이징아(Huizinga)는 게임을 일상과 분리된 공간에서 행해지는 허구적이며 고 유의 규칙을 가진 자유로운 행위라고 하였으며 카이와(Callois)는 자유로우면서도 일상과 분리되어 있고 확정적이지 않으며 비생산적이지만 규칙이 있는 허구적인 활동이라고 정의하 6 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
였다. 이 외에도 게임이란 현실세계를 살아가는 데 필요한 기술을 습득하고 패턴화하여 학 습하는 과정으로써 교육적인 역할을 포함시킬 수 있는 것으로 정의하고 있다. 그러나 위와 같은 정의들은 PC 시대에 진입하며 좀 더 세분화 된 정의로 개선되길 요구 받았고, 이에 따라 기억 능력이 있는 실리콘 칩 컴퓨터 회로에 의해 작동되는 모든 놀이의 총칭 이라는 PC 게임 정의 가 생성되게 되었다. PC 게임 정의 에 따른다면 모바일 게임은 PC 게임의 하위분류로 포함될 수 있다. 그러나 PC나 셋톱박스를 활용하여 즐기던 현대적 인 게임 문화와 모바일 게임 문화는 극명한 차이를 가진다. 바로 구현 디바이스의 하드웨어 적 차이가 그것이다. 근본적으로 PC나 셋톱박스와는 달리 스마트폰의 모듈은 크기의 제한 을 크게 받는다. 최근 스마트폰의 제원은 평균적으로 6 ~ 9 cm 정도의 길이를 가지며 4 ~ 8 정도의 코어를 가진다. 다중 코어의 장착으로 멀티태스킹이 가능해지고 리튬 축전 기 술의 발전과 발열 이슈의 개선으로 오랜 시간 운용이 가능해졌다. 하지만 기술/기능적 발전 만으로 커버할 수 없는 영역은 인터페이스 구현의 범위(디스플레이)와 입력 수단에 있다. 모바일 게임은 이름과 같이 모바일 환경에서 구동하는 게임을 의미한다. 모바일은 핸드폰 이라는 다른 명명에서도 알 수 있듯 손으로 핸들링 할 수 있는 크기의 제약을 가진다. 이는 PC 게임과는 다른 입력 체계(터치 패널)를 가져야 한다는 점을 의미하며 입력부와 출력부 의 동일 디스플레이 활용으로 인한 표현적 한계도 가진다는 것을 의미한다. 이러한 차이는 PC 게임과 모바일 게임의 조작 자율성 의 차이로 이어지거나 조작 복잡도 의 차이로 이어졌 다. 조작의 자율성, 조작의 복잡도는 입력 인터페이스의 단순도의 차이로 설명이 가능하다. 모바일 게임 시장의 최초 트렌드는 국내의 팔라독 2), 글로벌의 앵그리버드 3) 류의 조작이 단순한 게임 일변도의 시장이었다(그림 2.1.1 참조). 이들의 인터페이스는 최종의 액션을 위해 단 하나의 버튼만을 활용하거나 드래그 & 드롭 방식을 활용하는 것만으로도 유저들 로 하여금 충분한 정도의 흥미를 전달해주었다. 2) 한국의 FAZECAT 사의 게임으로 2011년 국내에서 출시. 강아지 캐릭터를 중심으로 한 유닛 소환형 디펜 스 게임 3) 핀란드의 스타트업 로비오 엔터테인먼트 사의 게임으로 2009년 출시. 새 캐릭터를 중심으로 한 퍼즐 게임 제2장 어플리케이션의 개발 현황 7
그림 2.1.1 로비오 엔터테인먼트 사의 앵그리버드 이들 초기 모바일 게임은 특징적인 요소로서 단순한 조작, 빠른 플레이, 반복적 구조 등을 가졌다. 이러한 특징적 요소는 실제 게임 개발에 있어서 필요로 하는 자원을 최소화 할 수 있는 요소였고, 글로벌적인 모바일 게임 트렌드를 견인하는 원인이 되었다. 위의 초기 모바일 게임류의 인기는 스테디 하지만 대형 퍼블리싱 사들이 만족 할 정도의 수익을 내기에는 한계가 있었다. 과거 온라인 게임과 같은 과금 정액제 나 패키지 게임과 같 은 고가의 정책을 펼치기에는 어려움이 있었기 때문이다. 개발의 리소스가 적은 만큼 비슷 한 형식의 복제 게임이 너무나도 빠른 속도로 등장하였고 안드로이드 체제에서는 APK 패키 지의 카피가 원천적으로 봉쇄 되지 않아 더 많은 복제품이 양산되었다. 이렇게 과거 체제와 비교하여 수익모델이 약한 초기 모바일 게임 모델을 두고 국내 퍼블리싱 사 4) 들은 대형 RPG 게임 5) 들을 모바일 게임에 적용하였다. 이를 후기 모바일 게임류라 정의 할 수 있는 데, 이는 시기적인 이유가 아닌 개발적인 방법과 리소스, 인터페이스의 전환이 있었기 때문 이다. 4) 넷마블, 넥슨, CJ 엔터테인먼트 등의 회사를 지칭하는 말로 개발된 게임을 구입하여 마케팅 운영을 역할로서 수행하는 회사를 의미 5) 최소 개발비용이 20억을 넘는 역할 수행 게임으로 다양한 인터페이스와 연출 등이 가미되어 영화 제작과 유 사한 개발 프로세스를 가짐 8 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
그림 2.1.2 캐릭터 이동 변수 포함 코드 모바일 게임에 접목된 대형 RPG 게임 은 볼륨이 큰 만큼 조작이 복잡하다는 태생적 한계 를 조작 자동화 로 해결하였다. 일종의 매크로 버튼 기법 을 적용하였다고 볼 수 있는데, 과 거 키보드와 마우스 또는 조이스틱이나 패드 등으로 조작되던 일련의 입력정보를 버튼 하나 에 담아낸 것이다. 예를 들어 과거에는 캐릭터의 이동을 그림 2.1.2와 같은 소스코드로 구 현하여 입력 변수를 고려하였다. 후기의 모바일 게임(RPG)에서는 이와 같은 변수를 고려하지 않고 정말로 영화를 만들 듯 이 캐릭터의 이동이나 캐릭터의 변수를 모두 고려한 영상 및 디자인을 배치하고 실제 유저 는 하나 또는 두 개의 버튼만을 조작하며 자신의 아바타가 움직이는 모습을 감상하게 하는 방식으로 변화하였다. 실제 게임을 플레이하는 유저는 자신이 아바타를 조작하는 것으로 생 각하지만 실제로 유저가 컨트롤 할 수 있는 영역은 캐릭터의 스테이터스 값의 변동 외엔 거 의 조작 할 수 있는 영역이 없다고 할 수 있다. 제2장 어플리케이션의 개발 현황 9
그림 2.1.3 넷마블 모바일 RPG 게임 레이븐 그림 2.1.3에서 보이는 레이븐 의 경우 디스플레이 상 노출되는 화면은 아주 풍부하지만 실제 유저가 입력 할 수 있는 값은 동시간대에 1개만 입력 할 수 있다. 실제로는 초기 모바 일 게임 모델과 입력 패턴이 크게 다르지 않다는 점을 알 수 있다. 이러한 모바일 게임의 제작은 상당한 그래픽 디자인 리소스와 기획 리소스, 개발 리소스 등을 필요로 한다. 이러한 제작 리소스의 부담 상승은 모바일 게임은 제작비가 저렴하다 는 공식을 파괴하고도 남을 정도의 부담으로 시장에 전해졌다. 초기의 모바일 게임 모델의 특징인 단순한 조작, 빠른 플레이, 반복적 구조 를 모두 차 용하면서 추가적으로 고도화 된 그래픽 디자인 과 풍부한 보조 영상물 이란 특징을 가진 모 델이 바로 후기의 모바일 게임 모델이라 할 수 있다. 종합적인 제반사항을 모두 고려 할 때, 모바일 게임이란 스마트폰 디바이스에서 구동되는 게임이라는 정의를 할 수 있으며 모바일 게임의 특징은 단순한 조작, 빠른 플레이, 반복적 구조 라는 공통 항과 고도화 된 그래픽 디자인, 풍부한 보조 영상물 이라는 별도 항을 가진다고 할 수 있다. 본 연구의 큰 방향은 수리분야의 콘텐츠 를 대중에게 친근한 게임이라는 매체를 통해 전 달 할 수 있는 시제품을 개발하는 것으로 후기 모바일 게임 모델보다는 초기 모바일 게임 모델을 중심으로 벤치마킹하고 이를 위한 개발 환경과 유체특성 구현을 위한 적절한 개발 방법 등을 후속적으로 도출하는 것이 전략적인 방향이라고 할 수 있다. 2. 모바일 어플리케이션의 개발 환경 모바일 어플리케이션의 개발환경을 검토하는 것은 본 연구에 있어 가장 기초적이고 가장 핵심적인 검토라고 할 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이 모바일 어플리케이션의 운영체제는 10 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
크게 2강 구조로 나뉘어 있는데, 이들이 선택하고 있는 디바이스의 OS나 개발 도구, 그리 고 마켓 플레이스 가 각기 다르기에 이에 대한 충분한 이해가 없이는 모바일 어플리케이션 을 개발할 수 없다. 2.1 안드로이드 운영체제의 개발환경 안드로이드 진영은 앞서 언급 한 바와 같이 OHA 얼라이언스 를 중심으로 한 연합체로 구성되어 있다. 이들은 넓은 시장 지배력과 오픈 API 정책 6) 을 기반으로 안드로이드의 글 로벌 점유율 자체를 높이는데 노력하고 있다. 흔히 안드로이드 폰이라고 일컫는 디바이스 등의 일체는 OHA에서 배포한 안드로이드 OS를 탑재하고 있으며, 해당 디바이스의 모든 기능들은 안드로이드 API 및 애플리케이션을 통해 구동된다. 그림 2.2.1과 같이 안드로이드 진영은 점유율 기준 80%에 육박하는 시장 지배력을 보이 고 있다. 개발환경을 논하기에 앞서 점유율을 체크하는 것은 이러한 현대의 개발환경 은 과 거와는 달리 여러 프레임워크나 라이브러리, API 등에 종속되기 때문이다. 과거의 임베디드 개발환경에서는 C언어 등의 고급언어에 대한 깊은 이해를 바탕으로 구조적인 개발을 진행했 다면 현재에는 객체지향적 개발언어인 자바나 오브젝티드C가 활용되기에 다양한 조력을 필 요로 한다. 다양한 조력에서는 많은 개발자들이 다루는 환경의 디벨롭이 가장 빠르고 안정 적이라고 볼 수 있기에 안드로이드의 높은 점유율은 안드로이드 자체의 개발환경과 몹시 높 은 상관관계를 가진다. 그림 2.2.1 모바일 운영체제별 점유율 안드로이드 환경에서 모바일 어플리케이션을 개발하기 위해서는 이클립스라는 개발 도구 6) API(Application Programming Interface)란 응용 프로그램이 운영체제나 프로그래밍 언어 제어를 가능 하게 해주는 인터페이스를 말한다. 오픈 API 정책은 응용 프로그램 제작자로 하여금 더 많은 기능 제어를 가 능하게 해주는 열린 정책이라 할 수 있다. 제2장 어플리케이션의 개발 현황 11
를 필요로 한다. 이클립스는 모바일 어플리케이션 개발뿐 아니라 웹과 PC 프로그램 제작에 도 사용되며 흔히 범용 응용 소프트웨어 플랫폼으로 분류된다. 이클립스의 아키텍처 기반은 리치 클라이언트 플랫폼(RPC)으로 표 2.2.1과 같은 구성요소를 가진다. 표 2.2.1 이클립스 아키텍처 코어 플랫폼 OSGi SWT JFace 이클립스 워크벤치 플러그인을 실행하는 기반 표준 번들링 프레임워크 이식 가능한 GUI 위젯 툴킷 SWT를 이용한 작업을 자동화 함 view, editors, perspectives, wizards 이클립스의 GUI 위젯은 자바를 위한 위젯 툴킷인 SWT로 구현되었다. 이는 AWT나 Swing을 사용하는 다른 대다수 자바 응용 프로그램과 다른 점이다. 또한 이클립스의 사용 자 인터페이스는 또 하나의 중간 GUI 계층인 JFace를 사용하여, 이는 SWT 기반의 응용 작성을 좀 더 쉽게 만들어 준다. 이클립스는 RCP를 포함한 상위의 모든 기능을 제공하기 위해 플러그인을 사용한다. 이는 다른 자바 응용이 기능 확장 부분을 하드 코딩하는 것과는 대조적인 특징이다. 이 플러그인 메커니즘은 경량화한 소프트웨어 컴포넌트 프레임워크라 할 수 있다. 플러그인 프레임워크를 활용하면, 자바가 아닌 다른 프로그래밍 언어, 예를 들 면, C 언어나 파이썬 언어로 이클립스를 확장하는 것이 가능할 뿐 아니라, 이클립스에서 LaTeX와 같은 조판 언어를 활용하거나, 텔넷과 같은 네트워크 응용을 실행하거나, 데이터 베이스 관리를 하는 것도 가능하다. 또한 플러그인 아키텍처로 개발 환경 자체를 확장하는 것도 가능하다. 예를 들어 기본으로 제공하는 CVS 지원에 더욱 향상된 형상관리 기능을 확 장하는 것이 가능하다. 이클립스 SDK에는 이클립스 자바 개발 툴(Java Development Tools)이 포함되어 있는 데, 이는 자바 컴파일러를 내장하고 있고, 자바 소스 파일 전체 모델을 제공한다. JDT를 이용하면 자바 언어 기반의 고급 리펙터링 기법과 코드 분석을 수행할 수 있다. 이클립스를 활용하여 개발하는 안드로이드 APK는 개발 작업자로 하여금 무한한 가능성을 열어둔다. 쉽 게 이야기하자면 디바이스의 모든 기능을 제어 할 수 있는 API를 제공하고 있다는 의미이 다. 이는 반대로 이야기하면 안드로이드 개발환경에서는 실수를 할 자유까지 제공하고 있다 는 의미도 될 수 있다. 7) 안드로이드 기반 모바일 어플리케이션(이하 APK 8) )을 개발 할 때에는 여러 가지 이슈가 7) ios 개발환경은 상당히 폐쇄적이며 작업자가 오류를 범할 경우 런타임 오류 대처가 어려운 실정 12 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
있지만 그 중 가장 어려운 요인을 꼽는다면 너무 많은 디바이스 이슈를 꼽을 수 있다. 80%라는 글로벌 점유율의 기반에는 전 세계에 퍼져있는 스마트폰 제조사들이 있다. 이들은 자사의 스마트폰을 제조 할 때에 OHA에서 제시하는 안드로이드 디바이스 제조 가이드를 따르지 않는다. 예를 들어 안드로이드 디바이스 제조 가이드 중엔 이러한 내용이 있다. 디 바이스의 취소 버튼은 좌측에 배치해야 한다, 디바이스의 디폴트 제어키는 가상 패널을 활 용해야 한다 그러나 이러한 제조 가이드를 충실하게 따르는 제조사는 구글과 전략적 제휴 협정을 맺은 LG전자가 유일하다고 할 수 있다. 이러한 문제는 LG전자와 같은 가이드를 따 르는 회사의 디바이스가 글로벌 점유율의 선두에 있지 않다는 점에서 큰 개발상의 문제점으 로 부각이 된다. 소프트웨어를 적용하기 위한 하드웨어의 표준값이 모두 제각각인 상황에서 개발환경의 표준을 따라가기가 현실적으로 불가능하기 때문이다. 9) APK를 개발하는 방법론적 접근은 크게 세 가지 방법으로 나열 할 수 있다. 순수 자바 언 어로 네이티브 앱 을 만드는 것과 HTML파일을 혼용한 하이브리드 앱 을 만드는 방법, 그 리고 안드로이드 언어를 지원하는 별도의 개발도구를 사용하는 방법이 있다. 본 연구에서는 안드로이드와 ios에서 동시 구동이 되는 게임 개발 방법이 필요한 관계로 네이티브 앱 개발 방법론 및 하이브리드 앱 개발 방법론을 배제하고 별도 개발도구 방법 론을 집중적으로 검토하였다. 이러한 선택과 집중의 이유는 개발 리소스의 절감과 코드 재 사용이 가능한 형태가 장기적인 유지보수 및 디벨롭먼트에 유리하기 때문이다. 그러나 안드 로이드 환경에 적용하는 코드의 컴파일에는 일정 정도의 네이티브 앱 개발 방법론이 적용 되어야 한다. 예를 들어, 게임의 플레이 화면 및 이펙트 등은 별도의 개발도구를 가지고 충 분히 구현이 가능하지만 지속적인 업데이트가 이루어지는 안드로드이 OS 네이티브 영역을 별도 개발도구의 업데이트가 따라가지 못 한다는 점을 들 수 있다. 이는 컴파일 된 APK 소 스코드 중 일부 또는 대부분이 구동되는 기반에 문제가 생길 수 있다는 의미가 되며, 이러 한 사고를 방지하기 위해 개발도구에 의한 영역과 네이티브에 의한 영역을 별도로 개발하여 통합해야 한다는 결론을 도출하게 된다. 안드로이드 운영체제의 개발환경은 단독으로 사용 되기에는 본 연구의 목표치인 모바일 환경 어플리케이션 시제품 개발 에 적절하지 못하다. 그 이유는 앞서 언급된 바와 같이 멀티 디바이스 적용의 한계가 있기 때문이다. 10) 2.2 ios 운영체제의 개발환경 8) 안드로이드 모바일 확장자 명이자 최종 컴파일된 산출물 9) 디바이스의 제어, 디스플레이의 해상도, 디폴트 키의 유무 등이 모두 다른 상황 10) 물론 안드로이드/iOS 제각기 네이티브 언어로 개발하는 것도 가능하겠지만 그럴 것이라면 C++로 개발하 는 것이 체제의 안정성면에서 더 적절하지만 C++로 개발한 APK도 결국에는 안드로이드 기반의 도구인 이 클립스에서 컴파일해야 함으로 차이가 없다고 볼 수 있음 제2장 어플리케이션의 개발 현황 13
ios는 2007년 아이폰1세대의 출시로부터 시작되었다. ios는 애플이 개발하고 자사의 기기에서만 사용할 수 있도록 만든 모바일용 운영체제이다. ios 2.0부터 iphone OS라는 이름이 붙여졌다. ios 3.0부터 ios가 정식 명칭이 되었다. ios는 아이폰, 아이팟터치, 아 이패드, 애플티비등 애플의 소형전자제품에 폭 넓게 사용되어왔으나, 최근에는 watcho S 11), tvos 12) 등 제품군에 맞게끔 다양화하면서 분리되고 있다. ios 어플리케이션을 개발하기 위해서는 OS X환경에서 Xcode를 사용해야한다. 따라서 Mac을 제외한 다른 환경에서는 개발할 수 없다. Xcode는 애플이 만들어 배포하는 IDE 13) 로 UI구성용인 Interface Builder 14) 와 테스트 툴인 Instruments, Simulator 등을 포함 한다. Cocoa 15) 를 기반으로 C, C++, Objective-C, Swift등의 언어를 사용할 수 있다. 컴파일은 GCC 16) 를 변형한 애플의 컴파일러가 제공되며, 디버그툴로는 GDB 17) 를 사용한 다. 애플의 개발환경은 매우 제한적이다. 각각의 앱은 sandbox 18) 환경에서 동작한다. ios의 사용자의 정보에 관련하여 엄격하게 권한을 제한을 두고 있다. 다른 모바일운영체제에 반하 여 권한이 매우 제한적이다. ios개발을 하기 위해서는 애플개발자프로그램의 등록이 필요하 다. 애플개발자프로그램은 1년 단위 갱신이며 $99의 비용이 청구된다. 애플개발자프로그램 을 등록하지 않으면 애플 앱스토어에 앱을 등록할 수 없으며 앱스토어의 등록과정에서 모든 앱은 애플의 심사 19) 를 통과해야 판매가 이루어진다. 2.3 Unity3D의 개발환경 Unity3D(이하 유니티)는 유니티 테크놀로지스 사의 인터렉티브 콘텐츠 통합 개발도구로 써 윈도우, 맥 OS, Wii, ios, 안드로이드를 모두 지원한다. 특징적 요소로는 GUI 구현에 있어서 IMGUI(즉시 구현 GUI)를 도입한 것으로서 이를 통해 상대적으로 적은 양의 스크 립트로 GUI를 구현 할 수 있다는 장점을 가진다. 20) 유니티 엔진(그림 2.2.2 참조)은 C#, 자바스크립트, Boo로 코드를 작성할 수 있다는 이유로 C#과 모노 기반 코드로 개발되었다 고 알려져 있었다. 실제로 엔진의 런타임 부분은 C++과 마이크로소프트 닷넷 API, 에디 11) Apple Watch에서 사용하는 OS 12) ios9 이후의 Apple TV에서 사용하는 OS 13) Integrated Development Environment 통합 개발 환경 14) Xcode4부터 IDE에 통합 15) 애플이 개발하여 제공하는 API. Cocoa Touch Layer라고도 불림 16) 1987년 리차드 스톨만이 만든 GNU 컴파일러 17) 1988년 리차드 스톨만이 만든 GNU 디버거 18) 프로그램이 보호된 영역에서 동작하여, 시스템이 부정하게 조작되는 것을 막음 19) ios Human Interface Guideline 기준에 맞는지 확인하는 절차 20) 그러나 복잡한 형태의 GUI 및 이벤트 처리에 있어서는 프로시저 연결에 어려움이 있다는 단점 또한 가진다. 14 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
터 프로그램은 C#으로 개발되었다. 스크립트는 유니티 내에서 바로 수정은 하지 못하고 Mono Develop등 유니티를 지원하는 스크립트 에디터에서 수정할 수 있다. Visual Studio Tools for Unity 플러그인을 이용해서 Visual Studio를 통해 유니티 C# 스크립트를 개발 및 디버깅할 수 있으며, 해당 플러그인은 비주얼 스튜디오 커뮤니티 (Visual Studio Community) 버전 이상에서 사용 가능하다. 또한 유니티는 Premium Support 솔루션을 가지고 있다. 이 솔루션을 이용하면 유니티3D에 질문을 하고 하루 내로 답변을 받을 수 있다. 그림 2.2.2 유니티 엔진 본 연구에서는 안드로이드와 ios에 종속되지 않는 개발 방법론이 필요한 관계로 C++과 닷넷을 기반으로 한 유니티 엔진을 별도 개발도구 로 활용하고자 한다. 실제로 최근 스마트 폰 게임을 개발하는 것에 상당히 많은 수의 개발사가 유니티 엔진을 주력 엔진으로 채택하 고 있다. 이유는 최초 배포된 유니티 엔진이 양질의 기능을 제공함과 동시에 무료로 엔진을 배포하였기 때문이다. 이러한 이유로 유니티를 게임 개발 툴로 인식하는 경우가 많은데 앞 서 언급한 바와 같이 실제 유니티 엔진은 플래시와 유사성이 깊은, 실제로는 플래시를 대체 할 목적으로 개발된 도구이다. 재미있게도 플래시가 점유하고 있던 시장은 W3C 정책에 의해 몰락하고 유니티의 가능성 에 관심을 가진 게임 개발자들이 유니티를 도입하여 게임을 개발하기 시작하였고, 유니티 역시 요구사항에 맞추어 점점 게임 관련 기능들을 하나, 둘 추가하기 시작하였다. 그리고 그 런 기능들 중에 특히 웹에서부터 시작한 멀티플랫폼 지원 기능이, 스마트폰 게임 개발 트렌 드에 힘입어 인기를 끌게 되었고, 이제는 완전한 게임엔진의 모습을 갖추게 된 것이다(지금 제2장 어플리케이션의 개발 현황 15
은 구글에서 Unity를 검색하면 홈페이지 설명에 'Game Engine'이라고 명시되어 있다). 기존의 엔진들도 멀티플랫폼을 지원한다고 하지만, 사실 PC나 콘솔 외의 지원은 극히 미비 한 수준이다. 하지만 유니티는 다양한 멀티 플랫폼, 특히 스마트폰 같은 모바일 환경을 거의 완벽에 가깝게 지원한다(그림 2.2.3). 코드 작성 이후 빌드 시에 확장자를 선택하는 것만으 로, PC버전, Web 버전은 물론 안드로이드, ios까지 거의 똑같은 버전으로 빌드 할 수 있 다. 21) 그림 2.2.3 유니티 엔진의 확장자 선택지 유니티가 가지고 있는 또 다른 강점은 에셋스토어 라는 자체적인 플랫폼이다(그림 2.2.4). 유저들이 게임을 앱 스토어나 구글 마켓 등에서 구입해서 즐기듯, 유니티를 사용하 는 게임 개발자들이 게임에 사용될 리소스들을 구입할 수 있는 마켓이 있다. 그것이 바로 유니티가 지원하는 에셋스토어 이다. 유니티가 운영하는 에셋스토어 는 전세계의 수많은 유 니티 사용자들이 자신들이 만든 3D 그래픽 모델, 애니메이션 데이터뿐만 아니라, 게임에 사 용되는 코드, 게임을 개발하기 위한 툴 등을 제작하여 스토어에 올려서 돈을 받고 판매할 수 있게 되어 있다. 유니티 엔진 자체도 물론 강력한 개발툴이긴 하지만, 다양한 게임을 개 발하기 위해서는 부족한 기능들이 당연히 존재한다. 그러한 부족한 기능들을 보완할 수 있 는 기능 확장이나 개발툴 등을 바로 이 에셋스토어 에서 구매하여 게임 개발에 활용 할 수 있다. 이는 OHA의 오픈 API 정책 과 유사한 정도의 파급력을 가진다고 할 수 있다. 현재 에셋스토어 에는 수백 개의 그래픽 데이터, 애니메이션 데이터, 맵툴, 2D 애니메이 션 툴, GUI 라이브러리, 셰이더 코드 등이 올라와 있다. 게임 개발자들은 그중에 자신이 필 요한 것이 있다면, 얼마든지 구입 후 유니티를 적용하여 개발에 사용이 가능하다. 실제로 현 21) 물론 앞서 논의한 바와 같이 네이티브 영역은 별도의 커스터마이징 작업이 필요하다. 16 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
장의 실무자들은 유니티를 이용한 게임 개발에 유니티 자체만 사용하지 않고, 이렇게 에셋 스토어 에 올라와 있는 2D ToolKit이나 NGUI같은 GUI 라이브러리 등을 여러 개 활용하 여 게임을 개발한다. 극단적으로 예를 들자면, 프로그래머 혼자서 게임을 개발하고, 캐릭터 나 배경, 애니메이션, 효과음, GUI등을 에셋스토어 에서 구입해서 게임을 개발하는 것도 가 능한 것이다. 그림 2.2.4 유니티 에셋스토어 화면 에셋스토어 의 존재는 전세계의 유니티 개발자들이 자신들의 노하우를 판매하고, 다른 개 발자들이 그것을 구입하여 빠르고, 편하게 게임을 개발하는 것이 가능하게 했다. 또한 유니 티에서 제공하지 못하는 기능들을 제공하는 확장툴을 제작하여, 에셋스토어 판매를 전문적 으로 하는 외국 회사들도 많이 존재한다. 소규모 개발팀으로 구성되는 모바일 게임 개발에 서 이 에셋스토어 의 존재는 무엇보다 가장 큰 매력이 된다. 실제로 온라인 게임의 경우에는 개발에 필요한 모든 툴들을 거의 다 개발팀에서 직접 개발했어야 했었고, 툴 하나의 개발기 간만 해도 6개월이 훌쩍 넘어가는 경우가 흔했다. 하지만 유니티에서는 단지 스토어에서 필 요한 것들을 사서 구입하기만 하면 된다. 그리고 반대로 자신이 만든 기술이나 리소스가 있 다면, 이 에셋스토어 에 올려서 전세계의 유니티 사용자들에게 판매할 수도 있다. 본 연구에서는 유니티를 활용한 모바일 게임을 개발하지만 실제 에셋스토어 를 활용하지 는 않는다. 이유는 게임에 표현되어야 할 유체특성적 요소와 유체흐름 구현 방법이 기술적 난이도가 높다기 보단 표현 방법적인 고민과 콘텐츠 적용 기법 등의 요소가 더 중요했기 때 제2장 어플리케이션의 개발 현황 17
문이다. 그러나 추후 디벨롭 과정에서는 에셋스토어 를 적극 활용하여 게임적 요소 및 유체 표현 요소를 극대화 하는 방안을 검토 할 예정이다. 3. 게임화와 디지털 체험 특성 3.1 사용자 체험 사용자 체험이 새로운 경쟁우위 요소로 부상하고 있으며 과거 가상공간에 한정되었던 디 지털 체험이 모바일 기술의 발전으로 현실 생활에 융합되기 시작하였다. 사용자 체험 연구 는 기능적인 사용편의성 개선을 넘어 감성적 가치를 중시하는 심리학ㆍ인지과학 영역으로 발전하고 있으며, 게임의 작동원리를 활용해 자발성, 유능성, 관계성 등 3대 내재적 동기를 활성화하여 몰입도 제고를 모색한다. 이에 따라 스포츠, 문화, 식사, 의복, 주거, 이동 등 다양한 생활 영역에서 글로벌 기업들이 다채로운 상황에 대응하도록 구축한 풍부한 디지털 체험 사례들을 살펴보았다. 아직은 대다수 기업들의 디지털 체험 사례가 재미와 편의성에만 치우쳐 있고, 자아개발에까지 성공한 기업은 소수에 불과했다. 나이키와 레고만이 재미와 의 미가 모두 높은 수준으로, 디지털 체험을 가장 완벽하게 구현하고 있다. 통계청이 2009년 실시한 생활시간 조사의 개인 데이터를 분석 결과에서 한국인은 생활 만족도 제고를 위해 TV, 전화, 채팅, 게임 등 수동적 여가활동 시간을 줄이고, 능동적 여가활동에 더 많은 시간 을 할애할 필요가 있는 것으로 나타났다. 가상체험과 현실체험은 대체로 상호 간 잠식효과 가 있으며, 특히 운동과 게임은 자기선택 효과 통제시 상호 강력한 대체효과가 있다. 스토리와 미적요소를 통해 이용자의 자발적인 참여를 지속적으로 유도할 수 있는 기능성 게임은 단계적 학습을 통해 몰입을 지속하게 하며 문제 해결 역량을 제고하고 소셜네트워크 를 통해 친구와 체험을 공유하면서 관계성도 강화할 수 있을 것이다. 소수의 성취 추구자들 이 리더십을 발휘하고, 사교 추구자들이 허리 역할을, 다수의 탐험 추구자들은 팔로어가 되 어 디지털 체험 생태계를 형성하고 있다. 가상체험이 현실도피 수단으로 전락하지 않도록 디지털 체험이 제공하는 몰입 에너지를 건전한 생활습관 형성 등에 생산적으로 활용할 필요 가 있다. 20세기 초 듀이는 관념론과 실재론의 대립을 극복하고, 경험을 기반으로 정신과 물질, 행위와 사고를 통합했고, 최근에는 인지과학도 마음이 몸에 체화되어 환경과 순간순간 상호작용하는 역동적 행위 로 이해하고 있다. 모바일ㆍ오감 기술을 활용해 현실과 가상 체험 이 서로 활발하게 상호작용하고 융합하는 체험을 제공하는 것이 중요하다 할 수 있다. 18 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
3.2 디지털 체험 디자인 프레임워크 사용자 체험 관점에서 모바일 기술을 통해 사용자와 일대일 상호작용하고 체험 데이터에 서 통찰을 도출하는 비즈니스 모델 프레임워크는 그림 2.3.1과 같다. 체험을 구조화한 디자 인 프레임워크를 제시한다면 다양한 상황맥락을 포괄하는 체험을 체계적으로 분석 및 디자 인할 수 있다. 직관적 사고(게임화 등)를 활용한 몰입도 제고와 분석적 사고(빅데이터 분 석)를 활용한 통찰 도출이 선순환을 이루며 지속적 경쟁우위 창출할 수 있을 것이다. 그림 2.3.1 디지털 체험 디자인 프레임워크 스마트폰의 일상화로 디지털 체험은 고정된 2차원 스크린의 제약을 벗어나 3차원 현실공 간 어디서나 오감 체험을 구현할 수 있다. 정보로 구성된 가상세계는 시ㆍ공간의 제약을 초 월한 4차원 세계이나, 지금까지는 고정된 장소의 시ㆍ청각 인터페이스를 통해서만 현실세계 와 제한적으로 상호작용이 일어난다. 오감기술과 사용자 인터페이스 기술의 발전은 다수의 감각기관을 통해 실감나게 상호작용할 수 있는 '가상현실(Virtual Reality)'을 구현할 수 있게 하였다. 닌텐도의 Wii 게임기는 온몸으로 상호작용하는 게임 체험을 제공한 선구적 사 례이며, 한국이 세계 최초로 상용화에 성공한 스크린골프와 4D 영화관도 가상현실 체험의 대표 사례이다. 창조경제에서는 IT 융합과 관련된 기술혁신이 국민행복에 실질적으로 기여하도록 해야 하 며, 디지털 체험은 이 문제를 풀어나갈 열쇠이다. 건강관리(고령자 대상 만성질환 관리, 정 신건강 관리, 웰니스 등), 교육, 문화 등의 산업은 이용자의 자발적 참여와 행태변화 유도 가 필요조건이며 디지털 체험에서 얻은 데이터를 사용자 동의하에 수집한다면 기존의 방식 으로 도출된 통계 자료를 보완할 수 있으며. 다양한 생활영역의 웰빙 수준도 진단 가능해 진다. 제2장 어플리케이션의 개발 현황 19
모바일 기술을 통해 현실공간에서 언제, 어디서나 가상공간과 상호작용 가능한 증강현실 체험이 출현하고 있다. 내비게이션, 블랙박스 등의 시스템은 초보운전자도 걱정 없이 운전할 수 있게 도와주며 가볼만한 장소를 추천해 주어 야외활동을 촉진해 주는 역할을 한다. 증강 현실과 가상현실이 융합된다면 시공간을 초월한 가상세계가 현실 공간 어디서나 다중감각을 통해 생생히 전달되어 전방위 디지털 체험을 실현할 수 있다. 현 4D 영화관의 오감체험이 장소의 제약에 속박되었다면 향후 모바일 오감 기술의 발전은 어디서나 4D 체험을 가능하 게 할 전망이다. 스마트폰은 카메라(영상), 마이크(음성). 혠(위치), 가속도센서(운동)가 기 본 장착되며, 최근에는 온도, 습도, 기압, 지자기, 제스처 등도 감지되고 있다. 모바일 기술을 활용해 고객 집단이 아닌 각 사용자와 일대일 상호작용하며 체험에 몰입하 게 하고, 정태적 대상이 아니라 상황맥락에 따라 동태적으로 변하는 대상으로 인지하고 실 시간 대응되고 있다. 직관적 사고(게임화 등)를 활용한 몰입도 제고와 분석적 사고(빅 데이 터 분석)를 활용한 통찰 도출이 상호 선순환을 이루며 지속적 경쟁우위 창출되고 있다. 상 황맥락에 부합하는 적재적소의 디지털 체험을 제공, 몰입도(재미)와 성취도(의미) 간 선순 환이 구축되면 사용자는 디지털 체험을 장기간 지속한다. 게임처럼 레벨이 올라가면서 조금 씩 더 높은 난이도의 도전이 주어질 때, 몰입이 잘 이루어기 때문에 몰입도와 성취도는 상 호 상승효과를 발휘하는 반면, 재미가 있어 몰입은 잘 되지만 실력 개선이 미흡하거나, 실력 향상에는 큰 도움이 되지만 재미가 없다면 양쪽 다 지속 불가능하다. 몰입도 제고로 디지털 체험 이용이 증가하면 생성되는 데이터도 증가하고, 애자일(Agile) 개발 방식으로 데이터를 분석해 체험을 더욱 개선함으로써 사용자가 더욱 증대되는 선순환 이 달성되고 지속적인 경쟁 우위로 귀결될 수 있다. 시제품을 실제 환경에서 사용해보고 이 용 행태를 모니터링하여 개발 방향을 계속 수정해나가는 애자일 개발방식을 채택할 수 있으 며 개발자가 중요하다고 판단한 기능을 모두 포함한 완성품으로 시장에 출시되는 패키지 소 프트웨어와 달리, 온라인게임 등 인터넷 서비스(Software as a service)는 테스트 버전을 먼저 출시해 사용자 행태를 모니터링하며 실제 활용되는 기능을 중심으로 후속 개발을 진행 할 수 있다. 3.3 디지털 체험의 가치제고 효과 아직은 소수의 기업만이 디지털 체험을 전사적으로 활용하고 있으나, 2020년까지 디지털 체험 활용도가 급격히 증가할 가능성이 크다. 최근 수년간 다양한 생활 영역에 걸쳐 글로벌 선진기업들이 디지털 기술을 활용한 고객 행복 증진을 모색하기 시작했고, 나이키, 레고 등 이 디지털 체험의 가치를 입증했기 때문에 벤치마킹 시도들이 급증할 전망이다. 20 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
디지털 체험은 네트워크 효과와 데이터 선점효과가 중요하기 때문에 조속히 대응하지 못 하면 나중에 선두주자를 따라잡기 어려울 수 있다. 디지털 기술을 활용한 행복 체험 디자인 은 정부 국정운영 어젠다인 국민행복, 창조경제, 문화융성에 직간접적으로 기여 가능하다. 최근 제기되는 IT 융합 아이디어들은 대부분 경영과학에 기반해 효율성 개선만을 추정하 는 정도이며, 국민과 고객의 웰빙ㆍ행복을 얼마나 제고 하는지에 대한 실증적 연구는 전무 한 실정이다. 경제성장 중심에서 국민행복으로 정책 중심을 이동하기 위해서는 선진국들처 럼 행복 관련 통계를 보강하는 것이 선결조건이라고 할 수 있다. 디지털 체험의 게임화와 빅데이터 분석은 창조경제가 국민행복으로 이어지는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 4. 국내 기능성 게임 개발 및 성공 사례 4.1 레알팜(Real Farm) 최근 귀농을 꿈꾸는 사람들이 주변에 하나 둘 생기고 있지만 이미 도시 위에 일궈놓은 터 를 섣불리 버리기도 어렵고, 아무 것도 모른 채 농사를 짓자니 그건 그거대로 힘들어 보인 다. 직접 힘을 쓰는 고생스러운 업종이라는 인식도 귀농을 망설이게 만드는 요인 중 하나이 다. 도시인에게 간접적으로나마 농촌의 정겨움을 체험해볼 수 있는 모바일 게임이 있다. 네 오게임즈의 '레알팜'은 농촌을 그대로 옮겨 놓은 소셜게임이다(그림 2.4.1). 토질과 수질, 자연 환경을 고려한 농작물 재배는 물론, 이웃 간에 서로서로 도와주는 우리네 따뜻한 정까 지 모두 느낄 수 있도록 디자인 되었으며 레알팜'은 성공한 기능성 게임의 사례로 언급할 수 있을 정도로 장수 타이틀로 거듭나고 있다. 진짜 농장이 온다 를 모토로 젊은 층에게는 조금 생소한 농사 라는 소재를 친근하게 풀어 낸 본격 농사짓기 모바일 소셜 네트워크 게임인 레알팜은 기존 농장경영게임과는 달리 비료 주기, 물주기, 온도관리 등 실제 농사에 필요한 팩터들을 도입, 농사에 대한 간접경험을 할 수 있도록 설계되었다. 작물의 성장단계를 각 작물의 특성에 맞게 세분화하여 애니메이션 효과를 연출하였고, 작물이 자라는 모습을 단계별로 확인 가능하도록 하였다. 플레이어들간 의 협력플레이를 위하여 다양한 품앗이활동이 가능하도록 구현하였으며, 작물의 성장, 수확 후, 각 플레이어의 작물 출하시기와 출하량에 따라 시장가격이 변동되므로 높은 보상을 위 한 적절한 출하시기를 결정할 수 있도록 하였다. 플레이어의 작물 재배 등급에 따라 실제 농산물을 받아 볼 수 있는 획기적인 게임이며 무엇보다도 강원도 60년간의 실제 기후 데이 터를 바탕으로 한 날씨 시스템(시장 그래프 이미지, 눈, 비 날씨 변화 게임 이미지)이 신선 하고 뛰어난 요소라고 할 수 있다. 서울대 원예학과 감수를 통한 게임과 교육의 밸런스를 제2장 어플리케이션의 개발 현황 21
이뤘으며 게임을 통해 자연스럽게 관련 지식을 습득할 수 있도록 의도하였다. 그림 2.4.1 레알팜 메인화면 레알팜의 작물을 재배하려면, 먼저 파종에 적절한 시기(파종적기)를 파악하고 판매 시 시 장가격을 예측하여 작물의 종류를 결정한 후, 재배의 일반적인 순서인 밑거름주기 - 밭갈기 - 파종(씨앗 혹은 모종) - 덧거름 주기의 순서로 진행하여야 한다(표 2.4.1). 작물이 자라 는 동안에는 밭 정보창을 활용하여 온도관리, 건조 밎 과습관리(건조할 경우에는 물주기로 가능하나 비가 많이 와 생기는 과습의 경우에는 비닐하우스나 온실이 아닌 한 장마때 등의 과습을 해결할 수는 없다), 밭의 양분 관리를 하여야 한다. 최종적으로 작물이 다 자라게 되 면 수확하여 저장고에 보관하고 적절한 시장가격이 형성되었을 경우 판매한다. 22 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
표 2.4.1 레알팜 아이콘 설명 아이콘 구분 설명 날짜와 시간 - 레알팜의 하루는 실제시간 1분에 해당하며 게임창 상단 모래시계로 시간이 흐름을 알 수 있다. 씨뿌리기 수확하기 갈아엎기 밑거름과 덧 거름 (밭의 양분 관리) - 씨뿌리기(모종심기)를 할 경우, 작물별로 재배적기 가 다르게 설정되어 있으므로 재배적기를 파악하여 진 행하여야 한다. - 작물이 다 자라게 되면 밭에 수확아이콘이 화면에 나타나며, 플레이어는 작물을 수확하여 저장고에 보관 한다. - 작물마다 수확 가능한 기간이 다르다는 것을 유의하 여야 한다. - 밭에서 작물이 다 자라서 수확이 가능함에도 수확 가능한 기간이 다 지나도록 수확을 하지 않으면 작물 은 말라 죽게 된다. - 이 경우 갈아엎기 아이콘이 나타난다. 다른 작물을 재배하기 위해서는 갈아엎기를 실행하여 죽은 작물을 처리하여야만 한다. - 레알팜에서는 갈아엎기를 하지 않고 작물을 되살릴 수 있는 tip을 마련해 놓았다. - 작물을 재배하기 위해서는 밭에 작물이 자라면서 흡 수하는 영양분을 공급하여야 한다. - 밭에 영양을 공급하는 방법이 밑거름주기와 덧거름 주기이다. 파종을 하기 전 밭에 거름을 주는 것이 밑 거름주기이고 파종을 한 후에 실시하는 것이 덧거름주 기이다. - 작물은 자라면서 매일 밭의 양분을 소모하게 되므로 밑거름주기와 덧거름주기로 밭의 영양수치를 관리한 다. - 밭의 영양수치에 관련된 팩터로는 밑거름주기, 밭갈 기(밭갈기를 하게 되면 밑거름의 효과가 상승한다.), 덧거름주기가 있으며 그 외 녹비작물을 통한 방법도 있다. 제2장 어플리케이션의 개발 현황 23
표 2.4.1 레알팜 아이콘 설명(계속) 아이콘 구분 설명 - 레알팜에서는 작물이 자라는 적정온도가 설정되어 있다. 이 적정온도를 벗어나게 되면 온도피해가 발생 한다. - 전반적인 온도관리의 방법은 파종적기에 작물을 파 온도 관리 종하는 것이며, 파종 후의 온도관리는 밭 정보창을 확 인하여 고온 및 저온 피해가 생기지 않도록 적절한 아 이템을 활용한다. - 레알팜에서는 온도관리를 위한 시설도 마련되어 있 으니 적절한 시설(비닐터널, 비닐하우스, 온실 등)을 활용하는 것도 좋은 방법이다. - 물주기를 통하여 건조와 과습관리를 하는 것이 물관 리이다. - 레알팜에서는 작물이 견디는 건조와 과습수치가 설 정되어 있다. 이 수치를 벗어나, 연속으로 비가 오지 물관리 않으면 건조피해가 발생하며 반대로 비가 연속으로 너 무 많이 오게 되면 과습피해가 발생한다. 비가 오지 않는 날이 계속될 경우에는 물주기를 통하여 해결할 수 있으나 연속으로 비가 너무 많이 와서 발생하는 과 습피해는 적절한 시설을 활용하지 않는 한 해결할 수 없다. - 밭에 씨앗을 뿌려 작물을 재배할 수도 있고 모종을 씨뿌리기 심을 수도 있다. 씨앗보다는 모종을 심게 되면 작물의 (모종심기) 재배기간이 줄어든다. 씨앗을 길러 모종을 만드는 시 설(육묘장)을 활용할 수 있다. - 레알팜에서는 각종 채소, 꽃 외에도 과일나무를 심 을 수도 있다. 과일나무 - 과일나무는 매해 수확을 할 수 있는 장점이 있다. (과일나무는 수명이 정해져 있어 그 기간 동안 수확가 능) - 비료성분이 풍부하여 유기질 비료로 사용되는 작물 을 녹비작물이라 한다. - 레알팜의 녹비작물로는 헤어리베치와 크로탈라리아 가 있다. - 밭에 일반작물들을 재배하면 밭의 영양치를 소모하 녹비작물 지만 녹비작물의 경우엔 오히려 밭의 양분수치를 올려 준다. - 녹비작물을 재배하고 난 밭은 다음 작물 재배 시 녹 비작물로 인한 밭의 양분수치가 추가된 상태로 재배 가능하다.(즉, 밑거름이나 덧거름을 통하여 밭의 양분 수치를 개선한 것과 같은 효과를 가지게 된다.) 레알팜에서 농사를 하려면 적절한 연구활동을 병행하여야 하는 데, 이는 실제 농사에서도 농부가 작물을 잘 재배하기 위하여 새로운 농법이나 퇴비 밎 시설에 대한 연구활동을 하는 24 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
것이다. 레알팜에서는 농업연구소 건물에서 작물 재배에 필요한 각종 연구를 레벨에 맞게 진행하여야 한다. 농업연구소 건물 역시 업그레이드가 필요한 시설이며 업그레이드를 진행 하려면 거주용 주택의 업그레이드가 필요하다. 게임 내에서 시설레벨에 따른 요구사항과 연 구의 종류 및 관련 정보는 표 2.4.2와 표 2.4.3과 같다. 표 2.4.2 시설레벨에 따른 요구사항 시설레벨 필요레벨 (거주용 주택) 사용자 레벨 소요골드 소요캐시 1 1 1 0-2 2 5 1200 2 3 3 9 4800 5 4 4 13 18,000 13 5 5 17 54,000 28 6 6 21 120,000 52 7 7 25 240,000 72 8 8 29 450,000 107 9 10 37 1,560,000 253 10 12 45-573 표 2.4.3 연구의 종류 및 관련 정보 연구명 기능 레벨 소요골드 밭갈기 5 1,000 육묘법 9 6,000 녹비작물 25 330,000 밑거름 1 300 덧거름 9 7,000 효소 25 360,000 터널재배 13 32,000 하우스재배 21 180,000 온실재배 29 670,000 보일러 37 1,800,000 저온저장 21 710,000 미생물 29 195,000 건강식품 37 80,000 소립자 45 6,800,000 플레이어 캐릭터는 남성과 여성으로 구분하고 각각 체력치와 기술치로 표현한다. 농사를 짓는 모든 행동은 플레이어의 체력을 필요로 한다. 농사를 지을 때 얼마나 효과적으로 작물 을 재배할 수 있는가에 관련된 팩터가 기술치이다. 플레이어가 재배 작물을 수확할 때 이 기술치가 높을수록 높은 등급을 수확할 가능성이 높아진다. 또한 각각의 게임 케릭터는 성 제2장 어플리케이션의 개발 현황 25
장 목표 설정이 가능하며 이에 대한 설명은 표 2.4.4와 같다. 레알팜 게임에서 다뤄지는 제조 및 제배 관련 시설들은 표 2.4.5와 같고 시설별 정보 데 이터는 표 2.4.6과 같다. 시설별로 필요한 연구와 이에 따른 소요 체력, 골드, 케시 그리고 제조 및 기능까지 매우 상세하고 정량적으로 구분되어 있다. 게임에 필요한 아이템을 종류 별로 구별하면 씨앗, 모종, 옷, 농기구(표 2.4.7 참조), 소모품 등이 있다(표 2.4.7). 표 2.4.4 목표설정에 따른 레벨업 효과 목표설정 레벨업효과 설명 체력 +12 체력을 높이는 것 외엔 관심없음 기술 +0 체력 +9 기술 +1 체력 +6 기술 +2 체력 +3 기술 +3 체력 +0 기술 +4 기술을 향한 눈꼽만한 미련을 남겨둔 채 체력향상에 매진 체력과 기술의 균형을 맞추는데 관심이 있음 체력보다는 기술에 더 많은 관심을 기울임 농업기술의 한계는 어디인가? 체력에 대한 관심을 버림 표 2.4.5 제조 및 재배 시설 분류 이미지 명칭 설명 밭 게임 내 작물의 재배에 필요한 기본 시설, 밭이 없으면 어 떠한 작물도 재배할 수 없다. 거름 구덩이 퇴비발효장 육묘장 상토배합실 밑거름(하급)제조 시설, 파종을 하기 전에 밭에 거름하는 밑거름을 직접 제조할 수 있는 시설 작물 재배에 필요한 거름을 직접 제조할 수 있는 시설, 처 음엔 중급 밑거름과 하급 덧거름만 만들 수 있으나 업그레이 드를 통해 각종 밑거름, 덧거름, 액비를 만들어 사용할 수 있 다. 파종에 필요한 모종을 직접 제조하는 시설, 먼저 모종으로 키우고자 하는 씨앗을 구매하여 이 육묘장에서 모종으로 제 조한 후 파종한다. 육묘장에서 필요한 상토를 직접 만들어 쓸 수 있는 시설. 26 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
표 2.4.5 제조 및 재배 시설 분류(계속) 이미지 명칭 설명 미생물 배양실 작물 재배 시 생육상태를 개선할 수 있는 아이템인 생육개 선제를 직접 제조할 수 있는 시설. 약탕기 입자 가속기 보온 시설 체력이 부족할 경우 체력보충을 위한 아이템인 피로회복제 를 직접 제조할 수 있는 시설. 시설, 작물의 재배 등에 기본적으로 소요되는 시간을 앞당 길 수 있는 기적의 아이템인 타임리프를 직접 제조할 수 있 는 시설. 비닐터널, 비닐하우스, 온실 등이 작물 재배 시 온도관리 가 필요한 경우 건설하여 활용할 수 있는 보온시설이다. 표 2.4.6 제조 및 재배 시설별 정보 데이터 필요한 명칭 연구 소요체력 소요골드 소요캐시 제조 및 기능 밭 - 20 100 - - 거름구덩이 밑거름 100 1,000 2 하급밑거름 육묘장 육묘법 250 5,000 6 모종 상토 배합실 육묘법 700 6,000 7 상토 퇴비발효장 덧거름 500 8,000 9 밑거름(중,하) 덧거름(하) 고속퇴비화 밑거름(상,중,하) 퇴비 - 33,000 19 시설 덧거름(상,중,하) 발효장 액비 효소발효기 효소 - 120,000 53 밑거름(상,중,하) 덧거름(상,증,하) 미생물 배양기 미생물 1,100 180,000 64 생육개선제 약탕기 건강식품 1,200 80,000 40 피로회복제 소립자물리 입자가속기 2,000 300,000 82 타임리프 학 비닐하우스 하우스재배 1,500 80,000 166 최저온도:5 온실 온실재배 2,000 400,000 466 최저온도:10 온실 온실-보일 러 보일러 - - 154 최저온도:15 제2장 어플리케이션의 개발 현황 27
표 2.4.7 농기구 관련 데이터 구분 명칭 레벨 소요골드 소요캐시 체력절감 낡고 녹슨 괭이 1 - - 15 잘 관리된 괭이 10 5,400 6 14 4중날 괭이 20 19,200 14 13 탄소강 괭이 10 51,200 26 14 티타늄 코팅 괭이 10 117,000 52 14 투랄루민 합금 괭이 10 275,000 78 14 다마스커스 괭이 10 504,000 116 14 로터리 45 3,000,000 2,500 1 낡고 녹슨 삽 1 - - 15 잘 관리된 삽 9 2,500 3 14 거름 전문 삽 19 11,000 10 13 탄소강 거름삽 9 41,000 23 14 블랙메탈 거름삽 9 88,000 44 14 팔라듐 합금 거름삽 9 210,000 67 14 미스릴 거름삽 9 420,000 102 14 퇴비 살포기 45 3,300,000 2,800 1 낡고 녹슨 모종삽 1 - - 20 잘 관리된 모종삽 9 8,400 9 18 윤기나는 모종삽 19 22,500 15 16 탄소강 모종삽 19 55,400 28 16 블루메탈 모종삽 19 130,000 55 16 럭셔리 모종삽 19 298,000 82 16 황금손잡이 모종삽 19 532,000 120 16 파종기 45 3,600,000 3,000 1 28 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
표 2.4.7 농기구 관련 데이터(계속) 구분 명칭 레벨 소요골드 소요캐시 체력절감 낡고 녹슨 물뿌리개 1 - - 20 잘 관리된 물뿌리개 8 3,700 4 18 큐티한 물뿌리개 18 13,500 12 16 친환경 물뿌리개 18 44,400 24 16 아방가르드 물뿌리개 18 96,000 48 16 본차이나 물뿌리개 18 234,000 72 16 황금 물뿌리개 18 448,000 106 16 낡고 녹슨 낫 1 - - 15 잘 관리된 낫 8 4,900 5 14 날카로운 낫 18 17,000 12 13 탄소강 낫 18 47,600 24 13 티타늄 코팅 낫 18 108,000 48 13 팔라듐 합금 낫 18 259,000 72 13 다마스커스 낫 18 476,000 106 13 콤바인 45 3,900,000 3,200 1 레알팜은 지난 2012년 10월 정식 출시 된 후 유사 장르 중 최고 유저평점을 기록하고 있 으며, 단기간에 마니아층을 형성한 대표적인 소셜네트워크 게임이자 기능성 게임이라고 할 수 있다. 코리아 모바일 어워드 2013에서는 베스트 앱 부문을 수상하며 게임성까지 인정받 았다. 게임에서 농사를 지으면 집으로 직접 농작물을 배달해준다는 이색 콘셉트로 더욱 이 슈화 되었으며 여기에는 서울대학교 농업대학 출신인 박동우 대표의 독특한 이력도 한 몫을 하였다. 레알팜은 급속도로 성장하고 있는 국내 모바일게임 시장에서 3년간 약 300만 다운 로드, 구글플레이 매출 50위 내외선 유지 등 의미 있는 성과를 기록 중 이라 더욱 눈길을 끈다. 최근 모바일 게임의 경쟁이 가속화 되며 마케팅 규모가 확산되고 있는 가운데, 플랫폼 이나 퍼블리셔 없이 자체 운영을 통해 이뤄낸 성과로 주목을 받고 있다. 3주년을 맞은 레알 팜에서는 흥미로운 기록도 있는데 협업을 통한 플레이가 중요한 특성상 레알팜에서 인연을 맺어 결혼까지 이어진 커플이 총 3쌍이며, 지난 3년간, 레알팜의 벼 수확 횟수는 제2장 어플리케이션의 개발 현황 29
28,431,759회, 밭 하나를 한 마지기로 계산할 경우 대한민국 국민의 쌀 소비량 65.1 kg 기준, 약 4년간 소비할 수 있는 양을 수확한 것으로 집계 된다. 앞으로 체험 오프라인 농장 운영 및 레알팜 인증 농산물 제품 유통 등 온라인과 오프라인을 넘나드는 전략과 중국, 일 본, 미국 등에 출시 될 수 있는 글로벌 출시를 시도해 볼 수 있을 것이다. 4.2 트리플래닛(Tree Planet) 트리플래닛은 세상 모든 사람들이 나무를 심을 수 있는 즐거운 방법을 만든다 는 미션을 가지고 개발된 나무심기를 위한 게임이다. 사회적 기업이 만든 이 게임은 게임 속에서 나무 를 심으면 내 이름으로 나무를 실제로 기증하는 것이 특징이다. 게임 사용자는 실제 어느 지역에 나무를 기부할지 선택 가능하며, 게임을 통해 나무를 실제 숲에 나를 대신해서 심어 주는 게임이다. 트리플래닛은 전세계 곳곳에 나타난 재난 몬스터를 물리치고 한국, 중국, 태 국, 인도의 숲에 아기나무를 보내는 스토리이다. 트리플래닛 게임과 나무를 심는 비용은 무 료이고, 실제 나무는 게임의 아이템을 제공하는 스폰서 기업의 광고비로 조성된다. 실제 게 임을 통해 84만 그루의 나무가 실제로 심어졌으며, 사용자가 만든 숲은 중국의 사막화를 막 고, 서울의 미세먼지를 줄이고 저개발국 마을 사람들에게 경제적 도움을 주고 있다고 한다. 게임에서 마을을 지키거나 나무를 다 키우면 회사에서 직접 나무를 심는다. 게임에서 사 용하는 아이템은 후원기업의 아이콘으로부터 모양을 빌려와 만들고 아이템을 사용하면 기업 에서 그만큼의 후원금을 게임업체로 보내는 원리이다. 또한 환경을 위한 후원을 한다는 것 이 기업의 브랜드 이미지를 제고시키기에 후원금을 내기도 한다(예를 들어, 한화 태양의 숲, 토요타 숲, ING생명 숲). 정부의 정책을 홍보를 함으로써 조림부지를 협조 받고 NGO단체 에서 조림활동에 함께할 후원자를 모집한다(예를 들어, DMZ 평화의 숲, 연평해전 영웅의 숲, 세월호 기억이 숲). 2014년 11월 기준 10개국에 74개 숲이 탄생하였으며 이렇게 조성 된 숲은 아프리카에 과일나무 농장이 되기도 하고 도시공원이 되기도 한다. 트리플래닛의 또 다른 사업인 스타 숲은 스타의 팬이 후원금을 모아 숲을 조성하는 것이다(예를 들어, 동 방신기 숲, 이효리 숲, EXO 숲). 숲이 조성되면 게임을 한 유저에게 위와 같이 숲 조성에 관한 피드백을 제공한다. 30 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
그림 2.4.2 트리플래닛 화면 예시 트리플레닛의 성공 사례에서 벤치마킹 할 수 있는 점은 무엇보다도 숲이 만들어지는 과 정, 즉 숲의 위치, 사진, 수종, 나무의 건강 상태 등의 정보가 수집되고 기록되며 이러한 정 보가 사용자의 이메일, 게임 내 팝업, 블로그, SNS를 통해 공유된다는 것이다. 제2장 어플리케이션의 개발 현황 31
제3장 연구개발 수행내용 및 결과 1. 수리분야 콘텐츠 발굴 및 종합 1.1 빅데이터 자료의 수집과 활용 하천정책이 변화하고, 변화하는 매 단계마다 국가환경종합계획의 위상에 맞는 사회적 합 의와 이해관계 등의 의견수렴 과정이 있었다. 이 과정에서 주로 이용되었던 방법이 설문조 사였으며 1,000명, 많으면 2,000명 정도의 표본을 조사하는 설문조사가 주요 의견수렴 방 법이었다. 따라서 설문에 응답한 특정인들의 의견을 피상적으로만 파악할 수 있었지만 좀 더 많은 수의 의견을 수집하여 분석한다면 실제 국민들의 심충적인 인식까지 파악할 수 있 다는 이점이 있을 것이다. 현 정부는 정부3.0 선포를 통해 국민 개개인에게 최적의 맞춤형 서비스를 제공하고자 노 력하고 있다. 과거의 일방향적인 서비스에서 소통이 가능한 형태로 변화하고 있으며 더 나 아가 국민의 니즈를 알아서 예측하고 대비하는 맞춤형 서비스로 다가가고자 한다. 이렇게 맞춤형 서비스를 실행하기 위해서는 좀 더 상세하면서도 방대한 자료의 수집이 전제되어야 할 것이다. 이를 해결하기 위한 최근의 시도들 중 하나가 바로 빅데이터의 수집과 분석 자 료를 활용하는 것이다. 빅데이터란 디지털 환경에서 생성되는 데이터로 그 규모가 방대하고, 생성 주기가 짧으며, 형태도 수치 데이터뿐 아니라 문자와 영상 데이터를 포함하는 대규모 데이터를 지칭한다. 예를 들어, 유튜브(YouTube)의 하루 평균 동영상 재생건수는 40억 회 이며 주요 도로와 공공건물은 물론 심지어 아파트 엘리베이터 안에까지 설치된 CCTV가 촬 영하고 있는 영상 정보의 양도 상상을 초월할 정도로 엄청나다. 그야말로 일상생활의 행동 하나하나가 빠짐없이 데이터로 저장되고 있는 셈이다. 민간 분야뿐만 아니라 공공 분야도 데이터를 양산하고 있다. 센서스(Census)를 비롯한 다양한 사회 조사, 국세자료, 의료보험, 연금 등의 분야에서 데이터가 생산되고 있다. 스마트워크의 본격화도 데이터 증가를 가속화 할 전망이다(방송통신위원회, 2011). 또한 경기도 및 수도권 일부의 공공데이터는 일반인 32 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
들에게도 개방되어 제공되고 있다. 그러나 이러한 데이터의 공유는 한정된 분야에 국한되어 있어 필요조건에 부합하는 데이터를 얻기란 현실적으로 어려운 실정이다. 한국인터넷정보센터에 따르면 우리나라 스마트폰 사용자가 4,000만 명을 넘어 섰으며 소 셜네트워크나 인터넷을 통해 발생되는 정보의 양은 그 내용이 무엇이든 엄청나다고 볼 수 있다. 이 방대한 데이터를 분석하여 유용한 정보로 활용할 수 있다면 맞춤형 서비스를 제공 하는 것을 넘어 사용자들의 생각(opinion)을 정확히 분석하고 발굴할 수 있는 단계까지 도 달할 수 있을 것이다. 이러한 작업들은 빅데이터 분석이라고 불리며 이미 상업분야의 마케 팅 목적뿐만 아니라 공공분야에 까지 확대되어 활용되고 있다. 미국의 경우는 버락 오바마 대통령의 선거기간에 IT전문가들을 고용 하여 SNS를 통한 선거 전략을 펼쳤다. 집단 중 부 동층을 파악하여 누구에게 투표할지 뜻을 정하지 못한 사람에게 개인별로 맞춤형 선거 캠페 인을 전개하였다. 이를 마이크로 타겟팅 전략이라고 한다. 고객의 성향과 검색패턴, 구매패 턴을 분석해 고객의 취향에 맞는 광고를 띄어 주는 시스템도 이러한 빅데이터를 활용한 경 우가 많다. 구글의 경우에는 자동차라고 검색을 많이 하는 사람에게는 자동차 광고가 보여 지게 되어 있다. 또한 2012년 12월 미국에서는 독감으로 인한 사망자가 이미 100명을 넘 어서자 일부 지역에서 공중보건 비상사태를 선포하였다. 미 질병통제예방센터(CDC)에 따르 면 122개 도시의 사망자를 조사한 결과, 전체 사망자 중 7.3%가 감기나 폐렴으로 숨진 것 으로 파악되었다. 이는 질병의 '유행 단계' 진입 기준인 7.2%를 웃도는 수치로, 공식적으로 독감 유행단계에 접어들었음을 의미한다. 그런데 CDC가 발표하는 독감 관련 보고서보다 더 앞서 구글에서 독감 바이러스 확산을 예측하였다. 구글이 2008년 11월부터 선보인 '독감 트렌드' 서비스는 전 세계 각지에서 '독감증세', '독감치료' 등 독감과 관련된 검색어의 입 력 빈도를 지역별로 파악해 독감 유행 수준을 매우 낮음 부터 매우 높음 까지 5개 등급으로 구분해 표시한다. 이를 이용해 미국 CDC보다 1주에서 2주 정도 확산경로를 더 빠르게 예 측 하는 성과를 거뒀으며, 현재에도 미국 CDC의 독감 감시 리포터와 거의 일치하고 있다고 한다. 이러한 빅데이터의 활용은 범죄 수사에서도 적극적으로 활용되고 있다. 미국 FBI는 지난 2013년 보스턴 마라톤 행사장에서 발생한 폭파 사건에 대해 근처 이동통신기지국 로 그기록과 주변 사무실, 주유소, 아웃렛 등의 감시카메라(CCTV), 청중의 휴대폰 카메라 등 에서 수집한 10테라바이트 데이터를 분석해 용의자를 검거한 바 있다. 우리나라 공공기관에 서 빅데이터로 성공한 대표적인 사례로는 서울시 심야 버스이다. 서울시 심야버스는 서울시 와 KT가 함께 진행한 프로젝트로, KT의 고객 통화 로그 분석을 통해 심야 시간대 최적의 노선을 계획할 수 있었다. 시간대별로 통화로그가 많이 남겨진 지역(인구가 많이 밀도 되어 있는 지역)을 위주로 노선을 계획하고, 유동인구의 방향을 추적해서 최대한 많은 사람이 이 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 33
용할 수 있도록 최적의 노선을 찾은 것이다. 이러한 빅데이터의 활용은 사회기반시설을 계획하고 유지, 관리하는 분야에 적용된다면 상당한 경제적 효과와 시설 이용 효율성의 증대 등에 도움이 될 수 있을 것이다. 그러나 이 러한 사회기반시설과 관련된 정보들은 정부 수집 과정의 어려움과 자료가가 갖고 있는 구체 적인 특성과 성향을 도출해 내기 어렵다는 단점도 있다. 하지만 수집하고자 하는 데이터가 무엇인지가 명확하며 데이터 활용 목적에 맞는 빅데이터 수집 매개 형태가 개발될 수 있다 면 사회기반시설과 관련된 빅데이터의 확보도 가능하다고 할 수 있다. 예를 들어, 본 과제에 서 개발하고자 하는 기능성 게임의 사용자 기본 정보 혹은 사용자 활동 정보를 수집하여 분 석하거나 혹은 데이터 활용 목적에 맞는 맞춤형 기능성 게임을 개발한다면 보다 적극적으로 물과 관련된 공공사업 또는 공공서비스를 제공하는데 빅데이터 확보와 활용이 용이해 질 수 있을 것이다. 그림 3.1.1 네이버 트랜드 분석 예 34 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
그림 3.1.1과 3.1.2는 네어버 트렌드와 구글 트렌드이며 일반인이 가장 쉽게 빅데이터에 대한 분석을 수행해 볼 수 있는 사이트이다. 네이버 트렌드(http://trend.naver.com)의 경우 네이버에서 검색되는 검색어들이 기간별로 얼마나 검색되었는지 알 수 있는 서비스이 다. PC/모바일 별로 구분할 수 있고, 전체/최근 1달/3달/1년 단위로도 구별가능하며 기간 을 직접 입력하여 조회할 수도 있다. 또한 조회 앞에 있는 + 버튼 클릭으로 검색어 추가가 가능하다. 구글 트랜드 (http://www.google.com/trends/)의 경우 2008년부터 시작된 서비스로 사용자가 구글에서 해당 항목에 대해 얼마나 검색했는지 보여주는 통계이다. 국가 별 트렌드, 카테고리별 트렌드도 파악이 가능하다. 그림 3.1.2 구글 트랜드 분석 예 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 35
1.2 물 관련 디지털콘텐츠 소재 개발 1.2.1 모바일 게임 생태계 모바일 기능성 게임은 시간적 공간적 제한을 받지 않으며, 가장 대중화된 통신수단으로 접근이 용이하며 이동이 쉽고 휴대 및 간편한 특성을 가진다. 이러한 접근 용이성과 편리성 은 모바일 게임이용의 지속적 증가를 가져왔으며 간단한 조작법은 다수의 이용자 확보 가능 성을 높였다. 국내에서 스마트 기기를 이용한 어플리케이션 이용률 중 가장 높은 비중을 차 지하는 분야는 커뮤니케이션인 것으로 나타났으며, 그 뒤를 이어 게임, 소셜, 미디어 및 동 영상, 도서 및 참고자료 순으로 조사되었다(구글플레이 기준). 스마트폰 사용자들은 대부분 의 시간을 카카오톡, 페이스북 메신저, 라인 등이 포함된 커뮤니케이션, 밴드, 페이스북, 카 카오 스토리 등 소셜활동 및 모바일 게임을 하며 시간을 보내고 있다. 세션기준 순위와 소 비시간 기준 순위를 종합해 보면 커뮤니케이션 카테고리 앱은 1회 사용시 사용시간이 길고 사용횟수도 많아 전체 사용시간도 길다. 또한 게임 및 미디어 및 동영상 카테고리 앱은 1회 사용시 사용시간이 길지는 않지만 사용횟수는 많아 전체 사용시간도 긴 편이다. 도서 및 참 고자료 카테고리 앱은 1회 사용시 이용시간이 길지만 사용횟수도 적어 전체 사용시간이 짧 다. 그림 3.1.3 모바일 게임 소셜데이터 검색 결과 36 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
스마트기기의 확산으로 국내 모바일 게임시장 성장률은 지속적으로 증가할 것으로 예상된 다. 모바일 게임은 스마트폰 가입자의 75% 이상이 이용할 정도로 대중적인 콘텐츠로 자리 잡았다. 한국콘텐츠진흥원(2011)에서 발표한 한 일 게임이용자 조사보고서 에 의하면 한국 사용자의 35.4%는 모바일 게임을 즐기는 것으로 나타났고, 모바일 게임 월별 다운로드 비 용은 평균 10,914원으로 조사되었다. 본 연구에서는 빅데이터 분석을 통한 모바일 게임에 대한 검색 트렌드를 알아보고자 모바 일 게임을 키워드로 하여 최근 3개월간 블로그, 트위터, 뉴스데이터를 분석하였다(그림 3.1.3). 그 결과, 뉴스검색에 있어서는 주로 엔씨소프트, 다음카카오, 넥슨 등 모바일 게임 개발사가 주로 이슈화 되고 있었으며, 트위터를 분석해본 결과, 게임프로그램 커뮤니티인 Gamedev 및 Indiedev, 모바일 게임 넷마블, 티비플 등이 이슈화 되었고, 특이하게 게임 디자이너(아이디: kaelove1234)가 검색 상위에 랭크되었다. 또한 블로그데이터를 통한 분 석결과에서는 구글플레이, 애플 앱스토어 등 모바일 게임을 다운받는 사이트가 이슈화 되었 다. 1.2.2 하천분야 콘텐츠 하천은 모든 문명의 시작과 밀접한 관계가 있던 공간으로 모바일 기능성 게임의 소재가 될 수 있는 여러 가지 콘텐츠를 내포하고 있는 공간이기도 하다. 하천에서 발생할 수 있는 재해와 재난을 기본 주제로 하천이라는 공간 내에서 이와 관련된 아이템을 그림 3.1.4와 같 이 나열해 보고 각각의 특징에 대해 조사하였다. 그림 3.1.4 하천과 연관된 일반적인 콘텐츠 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 37
표 3.1.1 하천 재난 관련 구글 트렌드 검색 결과 구글 검색결과 관련 검색어 태풍 (Typhoon) 홍수 (Flood) 가뭄 (Drought) 녹조 (Algal Blooms) 돌발홍수 (Flash- Flood) 1,960,000건 1,570,000건 1,330,000건 519,000건 94,400건 태풍 너구리 태풍정보 허리케인 태풍위치 쓰나미 토네이도 지진 산사태 장마 가뭄 팔로알토 가뭄 가사 가뭄 mp3 가뭄 영어로 가뭄지수 적조 녹조현상 해결방안 4대강 녹조현상 녹조제거 - 하천에서 발생할 수 있는 재해와 재난으로는 돌발홍수, 홍수, 가뭄, 태풍, 장마, 녹조, 폭설 등이 있으며, 이에 따른 수질오염, 제방붕괴, 기름유출 등이 관련되어 있을 것이다. 하 천공간을 구성하는 공간요소로는 범람원, 구하도, 서식처(물속, 물위, 물밖), 습지, 늪, 하 도, 사주, 만곡부(곡선), 호수 등이 있으며, 시설 및 구조물로는 징검다리, 교량(다리), 저 수지, 어도, 보 댐 등이 구분 될 수 있다. 또한 시간적 흐름을 위한 계절 및 식생의 변화 또 한 고려해 볼 수 있는 요소이다. 구글 트랜드에서 검색결과가 많은 키워드 5개를 분석해 본 결과 태품, 홍수, 가뭄, 녹조, 돌발홍수 순서였으며, 각 키워드와 관련된 관련검색어는 표 3.1.1과 같았다. 1.2.3 수리분야 디지털콘텐츠 카드 제작 물 관련 분야에서 전문적인 정보와 지식을 활용하여 기능성 게임의 스토리 제작과 소재로 활용하기 위해서는 방대한 수리분야 정보 중 디지털콘텐츠 개발과 일반 대중들의 공감대 형 성이 가능한 소재를 선정하고 기능성 게임 개발자에게 이에 대한 기본 정보를 제공하는 과 정이 반드시 필요하다. 그림 3.1.5 스토리보드 제작을 위한 콘텐츠 발굴 과정 38 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
따라서 본 연구에서는 그림 3.1.5와 같은 스토리보드 제작을 위한 콘텐츠 발굴 과정을 제 시하고 이러한 과정에서 도출될 수 있는 여러 가지 수리분야 전문 아이템들 중 일반적으로 주변에서 목격하거나 경험할 수 있는 현상들을 위주로 선별하였으며 각각의 소재에 대한 기 본 정보들을 정리하여 데이터베이스 콘텐츠 카드 형식으로 작성하였다. 기본적으로 기능성 게임을 기획하고 개발하는 제작자들의 관련 지식의 이해도를 높이는 것이 콘텐츠 카드 제작 의 주 목적이라고 할 수 있다. 2. 플래피피쉬-피지 스토리보드 작성 및 시제품 제작 2.1 초기 스토리 제작 및 캐릭터 디자인 본 연구에서는 물을 소재로 하면서 유체 특성 및 컴포넌트 특성을 구현할 수 있는 특화된 디지털콘텐츠를 활용하여 모바일 어플리케이션 기능성 게임의 시제품을 개발하고 구체적인 디지털콘텐츠 성과물을 가시화하기 위해 모바일 어플리케이션 전문개발 업체인 헬로우5와 전문 디자인 업체인 반아디자인과 협업을 통해 초기 스토리 제작과 캐릭터 디자인 작성을 수행하였다. 초기 기획단계에서 결정된 소재들은 표 3.2.1과 같다. 짧은 기간 빠른 퍼포먼 스와 양질의 소프트웨어 개발을 위해 애자일 개발 방법론을 적용하여 연구를 진행하였다. 표 3.2.1 초기 기획단계의 소재 도시에 태풍이 상륙하여 비가 내리기 시작한다. 배수시설(배수관/배수로)에 유입되는 토사와 쓰레기가 도시의 안전을 위협한다. 수도정화로봇을 투입하여 배수시설의 기능을 회복하자. 캐릭터 설정 필요 배경 게임 오브젝트 - 수도정화기능을 가져야 함 - 캐릭터의 성향을 조절해야 함 - 캐릭터의 이름을 결정해야 함 - 캐릭터의 개체는 1개체로 확정 - 캐릭터에 입혀지는 오브젝트 X - 도시 배경 씬 필요 - 태풍이 덮치는 씬 필요 - 배수시설로 몰려드는 유입물 씬 필요 - 출동하는 캐릭터 씬 필요 - 일반 수도관 - 막힌 수도관 - 쓰레기 봉투 - 나뭇가지 - 담배꽁초 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 39
표 3.2.2 초기 스토리보드 제작 기획 단계 초기 스토리보드 제작을 위한 주요 기획 단계 시각화 자료 게임 캐릭터 완성 (반아디자인) - 게임대상 생명체는 레벨에 따라 어류, 사 람, 미지의 생명체 등 다양하게 변형 가능 - 인간이 무심코 버린 종이컵, 캔 등을 가면 처럼 쓰고 다님 (쓰레기로 인한 생태계 파괴, 환경오염 부각) 유사게임 분석 - 게임 플레이 요소 삽입(이동, 장애물, 점수, 속도 등 검토) - 메뉴시스템(메인, 정지, 일시정지, 게임오버, 공유 등 검토) - 모바일 지원 물 배경 설정 - 실사형 또는 삽화형 선택 필요 - 물 표현을 가능한 명료하게 하는 것을 목표로 함 유체기작 삽입 - 게임진행과 함께 3장의 유체흐름기작정리에 따라 선택 삽입 40 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
초기 스토리보드 제작을 위한 기획 단계는 표 3.2.2에서 제시하는 총 4단계를 중심으로 수행되었다. 유사게임 분석을 통해서 스토리보드 제작부터 기능성 게임의 신규성과 독창성 을 제고하였으며, 그래픽 구현성을 고려한 물 배경 이미지 처리를 기존의 유체특성 및 유속 변화 구현이 분자단위의 오브젝트 설정 방법을 채택해 온 것을 탈피하여 그래픽 디자인 연 속 배치와 통수단면적 변화에 따른 스프레드 이펙트 효과(그림 3.2.1)를 달리 주는 방식을 채택하여 처리하였다. 초기 스토리 제작에서부터 최종 시제품 제작 완성까지의 단계에서 도 출된 캐릭터 및 배경 디자인 성과는 그림 3.2.2와 같다. 그림 3.2.1 스프레드 이펙트 구현을 위한 스케치 그림 3.2.2 스토리보드 제작을 위한 캐릭터 디자인 성과 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 41
2.2 플래피피쉬 기능성 게임 시제품 제작 본 연구에서는 모바일 환경에서 구동되는 기능성 게임에서 유체특성적 요소와 유체흐름을 재현할 수 있는 시제품을 제작하였다. 앞서 언급한 바와 같이 본 연구에서는 즉결적인 프로 젝트 이행이 필요한 게임 개발이기에 애자일 소프트웨어 개발 방법론을 적용하였다. 애자일 방법론은 소프트웨어 개발 방법에 있어서 아무런 계획이 없는 개발 방법과 계획이 지나치게 많은 개발 방법들 사이에서 타협점을 찾고자 하는 방법론이다. 계획이 없는 방법론의 경우, 앞으로의 일을 예측하기 힘들고 효율적이지 못하다는 점에서 취약점을 가지고 있으며, 계획 에 너무 의존하는 경우는 그 형식적인 절차를 따르는데 필요한 시간과 비용을 무시할 수 없 으며, 전체적인 개발의 흐름 자체를 느리게 하는 단점을 가지고 있다. 그러나 문서를 통한 개발 방법이 아니라, code-oriented, 실질적인 코딩을 통한 방법론이라는 점에서 본 연구의 시제품 제작을 위해 적극 채용하였다. 따라서 계획을 통해서 주도해 나갔던 과거의 방법론 과는 다르게 앞을 예측하며 개발을 하지 않고, 일정한 주기를 가지고 끊임없이 프로토타입 을 만들어내며 그때그때 필요한 요구를 더하고 수정하는 과정을 거쳤다. 모바일 게임 개발 을 위해서는 개발적인 고려 뿐 아닌, 그래픽 디자인적 요소, 사운드 이펙트 요소, 에프터 이 펙트 요소 등의 많은 고려 사항이 있기에 가장 적절한 개발 방법으로 애자일을 선택하였으 며 이는 본 연구의 진척에 상당히 긍정적인 영향을 주었다. 그림 3.2.3 스프레드 이펙트 이미지 일부 유체특성 구현을 위해 분자단위의 오브젝트를 설정하는 것이 아닌 그래픽 디자인을 연속 42 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
적으로 배치하여 실제 유저들로 하여금 캐릭터가 물속을 유영하는 것처럼 느끼도록 구현하 였다(그림 3.2.3). 고정적 화면으로 분간하기는 어렵지만, 분자 단위 오브젝트 설정이 불가 능 한 상황에서 가장 유려한 유체 표현이 가능한 방법이다. 본 연구는 연구과제이지만 최종 산출물이 시제품의 형태이기 때문에 반복적인 스크럼 22) 을 통해 잦은 그래픽 디자인적 검수 를 진행하였다. 이를 통해 유체 표현이 더욱 자연스러워지는 효과를 얻을 수 있었다. 그림 3.2.4 최종 시제품의 인트로 이미지 일부 그림 3.2.5 최종 시제품의 인트로 복합 이미지 그림 3.2.4와 3.2.5의 경우에서 보듯 일반적으로 인식하는 유체의 특징을 표현하기 위해 만화적인 표현과 컷 분열 기법을 활용하였다. 이러한 이미지 등이 유저들로 하여금 부드럽 게 인식 될 수 있도록 소스코드의 검증을 깊게 진행하였다. 소스코드의 검증은 역시 애자일 방법론에 입각하여 3인 이상의 개발자가 상호 교류하며 SVN을 통해 서로의 코드를 검증하 22) 애자일에서 말하는 통합 테스트의 일종 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 43
고 컴파일하며 완성도 및 재활용률을 재고하였다. 그림 3.2.6 애자일 검증 전 소스코드 그림 3.2.6과 3.2.7의 예에서 보듯 복잡하고 재활용률이 떨어지는 소스코드를 개선한 것 만으로 추후의 개발 퍼포먼스의 증진과 개발 리소스의 절약을 기대 할 수 있다. 결과적으로 유체특성의 구현은 애자일 방법론을 적용하여 분자단위의 오브젝트 구현 없이도 충분할 정 도의 그래픽 리소스를 구현 할 수 있었으며, 향후의 리빌딩이나 업데이트에 있어서도 그 효 용을 기대 할 수 있을 정도의 코드가 완성되었다. 44 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
그림 3.2.7 애자일 검증 후 소스코드 본 연구의 산출물인 모바일 기능성 게임 시제품에 유체역학적인 요소를 넣기 위해 여러 가지 검토를 진행하였으며, 결과적으로 도심 하수관로를 배경으로 하여 수위차 혹은 압력차 에 의한 유속변화를 게임 내 이벤트 요소로 담는 것으로 초기 스토리보드 기획과 제작 과정 에서 결정되었다. 공동현상이나 수격작용을 이벤트 요소로 구현하려는 고민은 그래픽 디자 인적 리소스나 개발 리소스적인 이슈에 의해 사업화와 상업화를 위한 단계에서 고려하는 것 으로 보류하였다. 다만 추후의 업데이트가 용이하도록 확장성 있는 소스코드를 개발하였으 며, 이는 추후의 업데이트 리소스를 최소화 해줄 수 있는 기반이 된다. 유속변화를 그래픽 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 45
디자인적으로 구현하기 위해 관수로의 넓이 변화에 따른 스프레드 이펙트의 효과를 달리 주 는 방식을 사용하였다. 관수로의 스케치 작업 및 그래픽 디자인으로의 포팅 작업이 우선적 으로 이루어졌고, 이를 바탕으로 화면 이동 스피드 조정을 줘 효과를 내었다(그림 3.2.8과 3.2.9 참조). 그림 3.2.8 넓은 수로 진입 화면 그림 3.2.9 좁은 수로 진입 화면 46 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
일반수로의 스피드 값을 10으로 두고 넓은 수로 진입 시에는 8, 좁은 수로 진입 시에는 15의 속도 값을 더해주었다. 소스코드 상으로 표현되지는 않았지만 스크립트 영역에서의 화 면 이동 속도 조정으로 표현되었으며, 빠른 상태를 표현하기 위해 물줄기 표현과 물방울의 궤적을 별도 구현하였다. 유저들로 하여금 분명한 유속의 차이를 체감 할 수 있을 정도의 구현이 이루어졌으며, 속도의 변칙적 적용을 통해 흥미요소를 추가적으로 얻게 되었다. 결과 적으로 얻어진 소스코드 전문은 아래와 같다. 소스 코드의 초안이 줄 기준으로 최초 500줄 이었던 것을 감안한다면 소스코드 재활용 및 퍼포먼스 극대화가 얼마나 크게 이루어진 것인 지 미루어 짐작 할 수 있다. using UnityEngine; using System.Collections; /** * @author Lee Se Heon * @date 05-10-2015 * * @brief Game Main Scene * * */ /// <summary> /// Game Main Scene /// </summary> /// public class GameMain : Singleton<GameMain> { public enum GameState { Waiting, Playing, } GameState gamestate = GameState.Waiting; private int score = 0; private int distance = 0; 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 47
public int Score { get { return score; } } private GameObject player; public GameObject PlayerObj { get { return player; } } // UI public UILabel scorelabel; public UILabel distancelabel; public GameObject panel_start; public GameObject panel_gameover; void Awake() { ManagerContainer.Instance.Init(); } panel_start.setactive(false); panel_gameover.setactive(false); // Use this for initialization void Start () { GameSoundManager.Instance.PlayMusic(GameSoundManager.GameMusic.ingame); player = Instantiate(Resources.Load("Player") as GameObject) as GameObject; 48 모바일 환경에서의 유체특성 구현 및 하천흐름 재현을 위한 수리분야의 디지털콘텐츠 실용화 기술 개발
player.name = "Player"; } PlayGame(); // Update is called once per frame void Update () { if (gamestate == GameState.Playing) { if (Input.touchCount > 0) { Touch touch = Input.GetTouch(0); if (touch.phase == TouchPhase.Began) PlayerJump(); } else if (Input.GetMouseButtonDown(0)) PlayerJump(); } } void PlayerJump() { player.rigidbody.velocity = Vector3.up * 3f; } GameSoundManager.Instance.PlayAudio(GameSoundManager.GameSound.Flap); public void OnCollision() { Player.Instance.Hited(); 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 49