1877호2018.12.19.

「주간기술동향」은 과학기술정보통신부「ICT 동향분석 및 정책지원」

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ICT 신기술 최신 ICT 이슈

1877호

기획시리즈 2

IoT 및 AI 융합을 통한 VR/AR 발전 전망

[최진철·손영성/한국전자통신연구원]

Ⅰ. 서론

Ⅱ. IoT와 VR/AR 융합 기술 동향

Ⅲ. AI와 VR/AR 융합 기술 동향

IV. 결론 및 시사점

ICT 신기술 14

XR(Cross Reality)의 기술 개요와 동향

[이상엽/(주)가온미디어]

Ⅰ. 현실세계와 가상세계를 아우르는 XR 기술의 개요

Ⅱ. 가상현실, 증강현실, 혼합현실 분석

Ⅲ. 현실감 나는 XR 구현을 위한 기술요소

Ⅳ. 결론 및 시사점

최신 ICT 이슈 27

Ⅰ. 중국 로봇산업의 성장을 적극 지원하는 독일 인더스트리 4.0의 속셈

Ⅱ. 쌓여가는 우주 쓰레기, 지구 저궤도를 뒤덮을 정도로 급증할 가능성

Ⅲ. 아마존 독자 개발 CPU ‘그래비톤’ 발표, 인텔에 드리운 먹구름

Ⅳ. 모넷과 이케아 사례로 본 자율주행무인매장 트렌드

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주간기술동향 2018. 12. 19.

최진철 손영성*

한국전자통신연구원 선임연구원

한국전자통신연구원 책임연구원*

VR/AR 기술과 시장은 빠르게 성장하고 있으며, 미래 컴퓨팅 환경에서 중요한 역할을 담당할

것으로 각광받고 있다. 그러나 한편으로 기술적 한계와 낮은 보급률, 기대 대비 저조한 수익

사례 등은 실패에 대한 우려와 걱정을 불러오고 있다. 그럼에도 불구하고 전세계적으로 VR/AR

시장에 대한 꾸준한 투자와 기존 산업을 혁신하기 위한 다양한 노력이 지속되고 있어 국내에서도

활성화 방안의 필요성이 제기되고 있다. 본 고에서는 VR/AR 기술의 발전 전망을 설명한 후

사물인터넷 및 인공지능과의 VR/AR 융합 기술 동향에 관해 고찰한다.

I. 서론

글로벌 IT 리서치 기업 가트너(Gartner)는 향후 5년 내 급성장하여 산업 전반에 폭넓은 영향력과

활용 사례를 보여줄 잠재력을 갖고 있는 기술을 대상으로 매년 10대 전략 기술 트렌트를 발표하고

있다. [그림 1]은 가트너가 발표한 2018년 10대 전략 기술 트렌드로서, ‘intelligent’, ‘digital’,

‘mesh’의 3대 키워드를 중심으로 사람과 사물, 공간 등이 보다 밀접하게 연결되어 지능적으로

협업하게 되는 미래상이 전망되었다[1]. 이러한 미래상을 현실화시키기 위해서는 10대 기술 중 하나인

몰입경험(Immersive Experience), 즉 온라인의 가상 세계와 오프라인의 현실세계를 조화시켜 더욱

향상된 몰입 환경을 사용자에게 제공하는 가상현실(Virtual Reality: VR)과 증강현실(Augmented

Reality: AR) 같은 기술의 발전이 중요하다.

페이스북 최고 경영자 마크 주커버그는 “몰입형 3D 콘텐츠는 명백히 영상 이후의 차세대 콘텐츠

* 본 내용은 최진철 선임연구원(☎ 042-860-1193, spiders22v@etri.re.kr)에게 문의하시기 바랍니다.

** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.***본 연구는 한국전자통신연구원 연구운영비지원사업의 일환으로 수행되었음[18ZH1100, 초연결 공간의 분산 지능 핵심원천 기술]

IoT 및 AI 융합을 통한 VR/AR 발전 전망

정보통신기술진흥센터 3

기획시리즈 – AR·VR·MR

가 될 것이며, 차세대 플랫폼은 가상현실이 될 것”이라고 전망했다. 삼성과 구글, 마이크로소프트,

HP 등의 글로벌 ICT 기업들 또한 VR/AR 기술이 스마트폰의 뒤를 이을 미래 신산업으로 성장할

것으로 예상하고 기술 개발과 투자를 확대하며 시장 규모를 키워 가고 있다[2]. 이와 같은 밝은

전망 속에 조사기관별 차이는 있지만 2022년 글로벌 VR/AR 분야의 시장 규모는 약 1,000억

달러에 도달할 것으로 예상되어 향후 산업·경제적 파급효과가 엄청날 것으로 전망된다[3].

현실을 사실적으로 체험할 수 있는 몰입형 3D 콘텐츠 기반의 VR/AR 서비스에 대한 대중들의

반응도 폭발적이다. 실례로 평창동계올림픽 ICT 체험관에 설치된 VR 미니어처 롤러코스터는 관람

객이 실제 롤러코스터를 탄 것과 같은 짜릿함과 스릴감을 느낄 수 있어 큰 인기를 끌었다. 또한,

평창 알펜시아 슬라이딩센터와 정선 알파인 경기장을 그대로 구현한 VR 콘텐츠를 훈련에 활용한

<자료> 가트너, Top 10 strategic technology trends for 2018, 2017. 10.

[그림 1] 가트너 선정 2018년 10대 전략 트렌드

<자료> BBC, Winter Olympics : US skiers use VR goggles & brain zapping headphones, 2018. 2.

[그림 2] VR 훈련 콘텐츠를 활용한 미국 스키팀

<자료> 조선일보, “드론 1,218대가 오륜기 만들고… '백남준의 나라'답게 LED 아트쇼”, 2018. 2.

[그림 3] MR 기반 미디어아트가 선보인 평창올림픽

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우리나라 루지팀과 미국 스키, 스노우보드팀은 실전과 같은 훈련을 통해 높은 경기력을 선보여 좋은

성과를 거두었다[4],[5]([그림 2] 참조). 그리고 현실을 배경으로 실제 정보와 가상 정보를 혼합·융합

하여 기존 VR/AR 보다 높은 현장감과 몰입감을 제공하는 혼합현실(Mixed Reality: MR) 기반

미디어아트 공연([그림 3] 참조)은 평창올림픽 개폐회식에서 많은 이들의 찬사를 받아, 향후 몰입경

험 제공 기술의 발전 방향에 대한 화두를 제시하였다.

VR/AR 시장은 꾸준하게 성장하고 있지만, 한편으로 고급 엔터테인먼트 가치에 편중되어 비즈니

스 가치가 떨어지는 애플리케이션을 양산하는 한계와 초기의 높은 기대만큼의 성과는 거두지 못해

기술에 대한 거품론과 위기감 또한 등장하고 있다. 최근 해외 글로벌 기업을 중심으로 사물인터넷

(Internet of Things: IoT)과 인공지능(Artificial Intelligence: AI) 등의 ICT 기술 융합을 통해

생산성 향상 및 비즈니스 가치를 높이기 위한 사례가 보고되고 있지만, 국내 상황은 아직 시작 단계

에 불과해 이에 대한 대응이 요구된다.

본 고에서는 VR/AR기술의 미래상을 전망하기 위해 IoT와 AI를 중심으로 VR/AR과의 융합기술

동향을 살펴 본 후, 융합형 몰입경험 제공 기술로의 향후 발전 방향을 고찰해 보고자 한다.

II. IoT와 VR/AR 융합 기술 동향

IoT는 센서와 통신 장치를 내장한 물리적 사물이 유무선 네트워크로 연결되어 다른 사물, 사람

등과 수집 정보를 상호 공유하며 통신하는 인터넷 인프라 기술을 말한다[6]. VR/AR은 HMD(Head

Mounted Display)나 스마트 단말을 통해 디지털 세계와 콘텐츠를 가시화시켜 사용하지만, IoT는

대개 현실 세계의 사물을 디지털 기술을 이용하여 제어하거나 관찰하는 방식, 즉 조작 방향성의

차이가 있다. 그러나 물리 영역과 디지털 영역 간 상호 작용을 가능하게 한다는 점에서 비슷한 철학

과 목적을 공유한다고 볼 수 있다.

최근 IoT와 VR/AR 기술의 장단점이 서로의 한계와 제약을 상호보완해 줄 수 있어 융합에 대한

필요성이 제기되고 있다. IoT는 사물 간 또는 사물–사람 간 연결(Pairing)을 용이하게 해주어 원격

제어 및 모니터링, 감시 등에 널리 활용되고 있지만, 사물 연결의 추상화와 낮은 현장감/몰입감

등으로 인해 직관적인 사물 서비스 활용이 어렵다[7]. 반면, VR/AR은 사람과 디지털 콘텐츠 간

직관적 상호작용(Intuitive interaction) 제공이 용이하지만, 사용자와 서비스 제공자 간의 낮은 상

호운용성(Interoperability)과 응용 분야의 제약 등은 약점으로 지적되고 있다. 이에 IoT 분야에서는

VR/AR을 도입하여 사용자와 사물 간 직관적인 상호작용을 위한 차세대 인터페이스 방안을 모색

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기획시리즈 – AR·VR·MR

중이며, VR/AR 분야에서는 IoT를 활용하여 현실세계와 연계되는 실시간 서비스를 제공하려는 움

직임을 보이고 있다.

스마트홈 분야에서 IoT는 연결성 제공이라는 중요한 역할을 담당한다. 그러나 최근 단순한 사물

간 연결성 확보를 넘어 사용자가 직관적으로 체감할 수 있는 몰입환경 제공을 위한 연구가 활발히

진행되고 있다. 일본 와세다 대학의 연구팀은 IoT와 VR/AR의 가상화 기술이 융합된 서비스의 필요

성을 고찰하고, 사용성 평가를 통해 미래 IoT 제품의 설계 방안을 제시하였다[8]. 해당연구에서는

IoT 장치의 기능별 분류, 가상 객체와 현실 사물에 의한 시각화 표현, 현실 정보와 가상 정보 사용

정도에 따라 가상화 수준 등을 달리하며 가상화 기술이 융합된 IoT 서비스를 사용자에 제공하고

평가를 분석하였다. 그 연구 결과, 사용자들은 기능이 고정되고, 사용 목적이 뚜렷한 IoT 장치에

가상화 기술을 융합하는 것을 선호하는 것으로 분석되었다.

ETRI는 IoT에 AR과 VR이 각각 융합되어 구현된 ARIoT[9]와 VTS[10]라는 시스템을 각각 공개

했다. ARIoT는 사용자 장치가 별도의 패턴 인식이나 특징 추출 기법을 통해 사물을 인지하지 않고,

IoT 사물의 인식에 필요한 정보를 사물로부터 직접 제공받을 수 있기 때문에 대량의 사물을 신속하

게 인식할 수 있다. 또한, 사물의 실시간 상태 정보까지 사용자에게 가시화할 수 있어 정보제공형

AR 서비스를 제공할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, [그림 4]의 TV 제어 시연처럼 사물을

인식하고, 사용자 단말에 가시화되는 GUI를 통해 직접 제어하는 것도 가능하다. VTS는 현실의

IoT 장치와 동일하게 동작되고, 상태 정보를 유지, 관리하는 VR 콘텐츠를 구성하는 시스템이다.

특히, 모션 트래킹 기술과 휴먼 인터페이스를 활용하여 추적된 사용자의 움직임을 VR 콘텐츠에

직접 반영할 수 있어 VR 기반 원격 IoT 서비스나 제품의 사용성 평가에도 활용이 가능하다. [그림

<자료> D. Jo and G. Kim, “ARIoT: Scalable augmented reality framework for interacting with Internet of Things appliances everywhere,” IEEE Trans. Consum. Electron., Vol.62, No.3, Oct. 2016, pp.334–340.

[그림 4] ARIoT의 AR 기반 TV제어

<자료> J. Choi, I. Jang, D. Lee and Y. Son, “A virtual twinning system for user-centered eidetic human- object interaction,” in Proc. of IEEE ICCE, 2018, pp.1-2.

[그림 5] VTS의 VR 기반 조명제어

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주간기술동향 2018. 12. 19.

5]는 VTS를 이용하여 VR HMD와 컨트롤러를 이용하여 가상의 조명과 연계된 현실의 조명을 제어

할 수 있는 데모를 보여주고 있다.

산업 분야에서는 생산성 향상을 위해 VR/AR 기술을 적극 도입하고 있다. VR/AR, CAD, 제품

수명주기관리(Product Lifecycle Management: PLM) 등 다양한 소프트웨어를 제작하는 기업

PTC는 씽웍스(ThingWorx)라는 IoT 개발 플랫폼과 AR이 결합된 소프트웨어를 공개하였다. 씽웍

스를 사용하여 사용자는 IoT 제품의 3D 설계 모델을 AR로 가시화하거나, IoT 장치가 수집한 데이

터를 시각화하는 AR 애플리케이션을 개발할 수 있다.

프랑스의 에너지 관리 및 자동화 전문기업 슈나이더 일렉트릭은 산업 현장의 스마트 공장화를

위해 산업용 사물인터넷(Industrial IoT: IIoT) 기반 산업 솔루션에 AR 기술을 접목하였다. IIoT는

건물, 공장 설비, 차량, 창고, 팔레트(화물 운반 받침대), 작업자, 로봇 등을 모두 네트워크로 연결시

켜 제조 공정 및 에너지 관리 효율성과 생산성을 향상시키고 최적화하는데 도움을 줄 수 있다. 이에

최근 제조업의 경쟁력을 높일 핵심 기술로 각광받고 있다[11]. 제조 설비 기기와 제조 공정에 AR이

적용된 IIoT 솔루션은 사용자의 단말을 통해 공정 데이터를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 또한,

필요한 매뉴얼이나 도면 등을 열람하거나, 기계 내부 상태를 가상 환경에서 살펴볼 수 있는 기능을

갖춰 효율적인 유지보수가 가능하다. [그림 6]은 슈나이더 일렉트릭의 AR 솔루션을 도입하여 가상

의 디스플레이를 통해 제조 설비의 실시간 값을 모니터링하는 시연 장면을 보여 주고 있다. 유사

사례로서 공장 자동화 솔루션 전문기업 로크웰 오토메이션은 작업자가 마이크로소프트의 홀로렌즈

(HoloLens) 헤드셋을 착용하고 장비를 바라보면 관련 정보가 가시화되게 하여 업무 효율성을 향상

시킬 수 있는 솔루션을 공개했다.

IIoT 이외에도 산업계에서는 생산성 향상을 위한 중요한 화두로 디지털 트윈(Digital Twin)을

<자료> ITWorld, 흥아기연, 슈나이더 일렉트릭의 증강현실 솔루션 도입한 ‘HC 100’ 공개, 2018. 4.

[그림 6] 슈나이더 일렉트릭의 AR 기반 IIoT 솔루션을 도입한 흥아기연사의 카톤 포장기

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기획시리즈 – AR·VR·MR

꼽고 있다. 디지털 트윈은 실제 사물이나 시스템의 디지털 복제품을 의미하며, 현재는 사물의 범위가

확대되어 건물, 공장, 시설 나아가 도시와 플랜트 같은 대형 인프라까지 포함하게 되었다. 디지털

트윈은 물리적 세계를 디지털화하는 데 활용될 수 있는 기술로 물리적 세계를 최적화시켜 시스템

성능과 비즈니스 프로세스를 대폭 개선할 수 있다는 점에서 급속히 발전하고 있다[12]. 디지털 트윈

은 원천기술이 아닌 IoT, AI, 빅데이터, 클라우드, CPS(Cyber Physical System) 등 다양한 ICT

기술을 활용한 응용기술이지만 현재 IoT 영역에서 개발되고 있으며, 디지털로 구성되는 고유의 특성

상 디지털 정보의 해석과 시각화, 직관적 정보 제공 등을 위해 VR/AR과 같은 가상화 기술과의

융합이 중요하다.

독일 기업 지멘스의 암베르크 공장은 제조 과정에서 수평적, 수직적 공정 자동화를 이루어 높은

생산성과 낮은 불량률을 자랑하며 독일 인더스트리4.0 전략의 본보기로 손꼽히고 있다. 자동화 수준

은 75%로 프로그램 로직 제어기, 산업용 제어 시스템, 솔루션 등 1,000여 종의 제품을 연간 1,200

만 개 생산하고 있으며, 하나의 라인에서 동시에 여러 제품을 생산할 수 있다. 그럼에도 불구하고

불량품 발생률은 0.0009%(100만 개 중 불량품 9개 발생)에 불과하며, 이 비율은 지속적으로 낮아

지고 있는데, 이는 디지털 트윈을 활용한 뛰어난 제품수명주기관리에 기인하고 있다.

제품 생산성에 직접적인 영향을 주는 제품수명주기관리 강화를 위해 지멘스는 최근 디지털 트윈

에 VR/AR 기술을 적극 도입하고 있다. VR 연계를 통해 디자이너와 기획자의 제품의 설계와 디자인

리뷰를 위한 사전 체험과 세일즈 포인트 설정에 활용하고, AR 연계를 통해 제품의 설명과 원격 서비

스, 가상 트레이닝에 활용할 전략계획을 공개했다[13]. 실제로 PLM 소프트웨어 팀센터(Teamcenter)

최신 버전에는 VR 지원을 통해 사용자가 가상 환경에서 제품 내부를 직접 들여다보고 소통하며

문제점을 탐색할 수 있게 되었다.

<자료> 지멘스, AR-VR for Siemens PL, 2017. 6.

[그림 7] 지멘스의 VR 기반 PLM 소프트웨어

8 www.iitp.kr

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III. AI와 VR/AR 융합 기술 동향

2012년 1,000개 이상의 카테고리로 분류된 100만 개의 이미지를 인식하고 그 정확도를 겨루는

대표적인 시각지능대회인 ILSVRC(Imagenet Large Scale Visual Recognition Challenge)에

서 토론토 대학의 알렉스넷(Alxnet)은 84%라는 놀라운 정답률(이전 대회까지 75%를 넘지 못함)을

보여주었다. 그리고 2016년 알파고(AlphaGo)가 이세돌 9단을 바둑대결에서 4승 1패로 이긴 이후

AI 기술은 더욱 빠른 속도로 발전하고 있다. AI 기술은 특정 한 분야에 국한되지 않고 사회와 산업

전반에 활용될 수 있어 경제적, 문화적 파급효과 또한 매우 클 것으로 기대되고 있다. 이러한 AI

기술의 진화는 머신러닝(Machine Learning)과 이를 더욱 발전시킨 딥러닝(Deep Learning) 등의

기술 발전에 기인하고 있다.

머신러닝이란 사람이 직접 모델링하기 어려운 부분들에 대해서 전체적인 틀을 잡아주고, 많은

양의 데이터를 에이전트(머신)가 확률 및 통계 기법으로 분석하여 가장 가치 있는 데이터를 찾아내

분류하는 능력을 학습(러닝)하는 것이다. 반면에 딥러닝은 인간의 뇌 신경망을 본떠 만든 인공신경망

모델에 기반을 두고 데이터에 포함된 다양한 변수를 파악하지 못하는 기존 머신러닝의 한계를 보완

한 기술이다. 이러한 머신러닝과 딥러닝 기반의 인공지능 기술은 에이전트에게서 지능형 판단과

행동을 이끌어 낼 수 있는 방식에 새로운 변화를 불러올 수 있어 무인항공기, 산업용 로봇, 자율주행

차량은 물론 게임 속 캐릭터들이 어떻게 행동해야 할지 학습시키는데 사용될 수 있다. 이에 최근

인공지능 기술과 VR/AR 기술과의 융합에도 관심이 모아지고 있다.

국내외적으로 VR/AR 개발에 널리 사용되는 게임 엔진인 유니티는 최근 개발자가 VR/AR 애플

리케이션 개발을 위해 복잡한 프로그래밍과 코딩을 할 필요 없이 쉽고 편리하게 머신러닝 환경을

만들고 테스트해 볼 수 있는 유니티 머신러닝(ML) 에이전트라는 소프트웨어 개발 키트(SDK)를

출시하였다. ML 에이전트의 SDK를 사용하면 유니티로 제작한 VR/AR 게임이나 응용을 심층강화

학습(Deep Reinforcement Learning)과 진화 전략(Evolutionary strategies) 등의 머신러닝 기

법을 사용하기 쉬운 파이썬 API를 통해 지능형 에이전트로 훈련시킬 수 있다[14].

[그림 8]과 같이 ML 에이전트 내부는 에이전트와 브레인, 아키데미의 세 종류의 오브젝트로 구성

된다. 에이전트는 고유의 상태 및 관측 값을 가지고 있으며, 사전에 정의된 행동을 하며 환경 내부에

서 일어나는 이벤트에 따라 보상을 받는다. 브레인은 특정 상태와 행동 공간을 정의하고, 연결된

에이전트가 어떤 행동을 취할지를 결정한다. 아카데미 오브젝트는 해당 환경에 포함된 모든 브레인

을 자식으로 포함하고 있으며, 학습 및 추론 모드 상에서 게임 엔진의 속도와 렌더링 품질을 설정하

거나, 프레임 스킵, 글로벌 에피소드 길이 등을 제어한다. 브레인에 연결된 에이전트의 상태와 관측

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기획시리즈 – AR·VR·MR

값은 외부 통신기(External Communicator)를 통해 수집되며, 파이썬 API를 통해 사용자가 지정

한 ML 라이브러리에 전달될 수 있다.

2018년 8월 개최된 유니티 머신러닝 데이에서는 ML 에이전트를 이용하여 가상환경에서 머신러

닝 모델을 훈련시킨 후 이를 실제로 적용시킨 사례를 발표했다. 애플이 유니티를 활용하여 합성

이미지의 사실성을 향상시킨 사례, 오픈 AI가 사람처럼 실제 물건을 다루도록 ML 에이전트를 이용

하여 로봇손을 반복 학습시킨 사례, 아마존고의 가상 창고에서 에이전트가 각 상품을 구분하도록

학습시킨 사례 등이 소개되었다. [그림 9]에 예시된 머신러닝 에이전트 기반 게임과 같이 장애물을

회피하고 보상 아이템을 획득하며 자율주행하는 자동차 시뮬레이션 사례는 사용자의 행동 패턴을

학습하여 지능적으로 동작하는 에이전트로 구성된 AV/VR 애플리케이션의 출현을 기대하게 한다.

이러한 지능형 VR/AR 애플리케이션은 반복 체험자에게 적응적인 가상 환경을 제공해 주기 때문에

게임과 안전 시뮬레이션, 재해 모의훈련 등의 비게임 분야의 몰입감을 한층 향상시켜 줄 전망이다.

[테니스 게임] [레이싱 게임]

<자료> 유니티 홈페이지, 유니티 머신러닝 에이전트 소개, 2017. 9.

[그림 9] 머신러닝 에이전트 기반 게임

<자료> 유니티 홈페이지, 유니티 머신러닝 에이전트 소개, 2017. 9.

[그림 8] 유니티 ML 에이전트 학습 환경 구조

10 www.iitp.kr

주간기술동향 2018. 12. 19.

2014년 오큘러스 VR을 인수한 페이스북은 VR과 인공지능을 소셜 네트워크 서비스(SNS), 메신

저 같은 기존 인터넷 서비스를 뛰어넘는 새로운 미래 사업 영역으로 설정하고 투자를 강화하고

있다. 최근에는 AR 제작 도구인 AR 스튜디오와 프레임 스튜디오를 발표하고 VR에서 AR까지 그

영역을 넓히고 있다. AR 스튜디오는 AR 기술을 기반으로 사용자 움직임, 외부 환경, 실시간 방송

도중의 상호작용 등에 반응하는 마스크, 스크립트, 애니메이션 등의 카메라 효과를 제작하는 도구이

다. 프레임 스튜디오는 페이스북 카메라와 프로필에 적용 가능한 프레임을 직접 디자인할 수 있는

온라인 편집기로써 인공지능 기술이 융합되어 커피 잔과 같은 특정 물체를 인식하거나, 컵에서 나오

는 증기나 커피 내부에서 수영하는 상어를 표현할 수도 있다. 또한, 식당 간판에 카메라를 위치하면

메뉴와 가격은 물론 지인들의 평점을 확인할 수 있는 서비스도 가능하다.

최근 들어, 페이스북은 인공지능 분야에 역량을 더욱 기울이고 있다. 페이스북은 연례 개발자

컨퍼런스 F8 2018에서 35억만 장의 공개 사진에서 사람의 주석 없이도 해시태그 학습만으로 이미

지를 인식하는 기술과 오픈소스 AI 프레임워크의 차세대 버전인 PyTorch 1.0을 공개했다[15].

이미지 식별 기술은 VR/AR 분야에서 보다 현실적인 아바타와 3D 모델을 구현하기 위한 요소 기술

로 활용되거나, 2D 이미지에서 사람의 이미지를 인식하고, 3D 이미지로 매핑하여 포즈를 구하는

덴스포즈(DensePose) 기술 연구로 발전되고 있다. 이외에도 알파고와 유사한 바둑 인공지능 엘프

오픈고(ELF OpenGo)는 국내 바둑 프로기사와의 대국에서 14연승을 거두었으며, 전략 시뮬레이션

게임인 스타크래프트용 인공지능과 가짜뉴스 색출을 위한 머신러닝 기술도 개발 중이며, 이러한

인공지능 기술 저변은 향후 VR/AR 애플리케이션을 더욱 강력하게 만들어 줄 것으로 예측된다.

2015년 홀로렌즈라는 HMD 타입의 AR 장치를 출시한 마이크로소프트는 장치가 출시된 이후

이렇다 할 소식이 없었으나, 최근 기존 홀로렌즈에 인공지능 기능이 강화된 홀로렌즈2의 2019년

출시를 발표하였다. 인공지능의 강화는 높아진 하드웨어 성능과 전용의 인공지능 프로세서 탑재를

통해 구체화될 예정으로 데이터나 이미지를 클라우드 서버로 보낼 필요 없이, 자체적으로 태그(Tag)

할 수 있다. 더욱이 영상이나 음성을 해석하는 알고리즘이 사전에 학습되어 탑재된다면, 이용자가

보고 듣는 것을 해당 프로세서를 통해 즉시 분석할 수 있어 AR 기술의 효용성 증대가 예상된다.

또한, 분석된 데이터를 송수신하기 위해 리소스를 낭비하거나 배터리를 소모하는 부담도 줄일 수

있을 것으로 기대된다.

2016년 한해 14억 달러 규모의 활발한 VR/AR 투자가 이루어진 중국의 경우 2017년 상반기

1.3억 달러 규모로 가파른 감소세를 보이고 있다[16]. 중국 스타트업의 젖줄 역할을 하는 바이두,

알리바바, 텐센트와 같은 대기업의 투자도 급격히 줄어들었으며, 이마저도 중국 이외 국가의 스타트

업이 중심이 되고 있다. 다만 AR 글래스 개발을 위한 투자는 지속되고 있다. 알리바바의 경우 AR

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기획시리즈 – AR·VR·MR

글래스를 개발하는 매직 리프와 루마스, 3D AR 콘텐츠를 개발하는 인피니티 AR 등 해외 기업을

중심으로 일부 투자가 지속되고 있으며, 화웨이 또한 최근 AR 글래스 출시를 발표하였다. IBM의

AI 엔진 알렉사를 탑재한 미국 기업 뷰직스의 블레이드(Vuzix Blade)처럼 AR 글래스는 AI와 AR

기술 융합을 통해 스마트폰을 대체할 차세대 기기가 될 수 있는 가능성이 여전히 존재하기 때문에

중국에서 VR/AR 분야의 투자 의지는 여전한 것으로 알려지고 있다[17].

퀄컴은 2018년 5월에 개최된 AWE(Augmented World Expo)에서 VR과 AR의 조합으로 가상

세계와 현실세계가 연결된 환경을 의미하는 확장현실(eXtended Reality: XR)을 지원하는 XR1

플랫폼을 발표하였다[18]. XR1 플랫폼은 클라우드의 도움 없이 장치 내에서 프로세싱하는 인공지

능 엔진을 제공한다. [그림 10]과 같이 XR1 플랫폼은 인공지능 사용 사례를 분석하고 저전력 머신

러닝 기반 컴퓨터 비전 알고리즘을 실행하여 자세 예측이나 객체 분류, 자연어 처리, 음성 인식

등 VR/AR 애플리케이션에 새로운 기능을 제공할 수 있다. Meta, Vuzix, VIVE, Picoare 등의

VR/AR 장치 제조사들은 이미 XR1 플랫폼 기반의 가상화 기기를 개발 중에 있다.

이외에도 IBM, 인텔, 퀄컴, 삼성전자, 애플 등 글로벌 주요기업들이 앞 다퉈 기술력 확보에 나서

고 있는 AI 반도체인 뉴로모픽 칩(Neuromorphic chip)도 주목해야 한다([그림 11] 참조). 뉴로모

픽 칩은 인간의 뇌구조를 하드웨어적으로 모사하여 만들었으며, 이미지와 소리를 인지할 수 있고,

데이터 입출력도 동시에 가능한데다, 전력 소모도 기존 반도체와 비교하여 1억분의 1수준으로 줄일

수 있어 딥러닝과 강화학습 등에 적합한 하드웨어로 평가받고 있다[19]. 무엇보다 스스로 학습할

수 있는 능력은 사용자의 경험을 축적하고, 상황을 인지하는데 적합하게 활용될 수 있다. 국내 반도

<자료> 퀄컴 코리아, 세계 최초의 확장현실(XR) 전용 플랫폼, XR1, 2018. 6.

[그림 10] 퀄컴의 XR1 플랫폼

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체 패키징 기업 네페스(Nepes)는 [그림 12]와 같이 카메라와 뉴로모픽 칩을 결합시켜 오프라인

상태에서 이미지, 음성, 환경 센싱 정보를 분석할 수 있는 지능 카메라를 선보인바 있다. 향후 뉴로모

픽 칩과 같이 임베디드 장치를 지능화시키는 기술이 VR/AR 기술과 융합되면, 제조, 교육, 마케팅,

스마트 홈, 스마트시티 등의 분야에서 VR/AR의 활용도가 더욱 높아질 것이다.

IV. 결론 및 시사점

전세계적으로 VR/AR에 대한 높은 관심과 장밋빛 전망으로 투자가 지속적으로 확대되고 있으며,

시장 규모도 꾸준히 성장하고 있다. 하지만 아직 기술적 한계가 존재하고, 기대했던 수익이 미미해

실패에 대한 우려가 동시에 존재하고 있다. 그러나 최근 IoT 및 AI 기술의 발전과 더불어 다양한

산업 분야에서 생산성 향상을 위해 VR/AR 기술을 적극적으로 도입하는 추세에 있다. 이와 더불어

생산성 향상을 위한 공정 설계, 담당자 교육, 시각화 프로세스를 강화할 수 있는 실질적 시나리오가

뒷받침된다면 향후 가시적인 비즈니스 결실을 얻을 수 있을 것으로 전망된다.

앞서 살펴본 바와 같이 발전하는 ICT 기술과의 융합을 통해 VR/AR 기술의 비전 즉, 사람들이

현실과 가상 환경을 넘나들며 오감과 자유로운 행동을 통해 소통하는 미래 컴퓨팅 환경을 실현할

수 있다. 해외에서는 기존 산업에 새로운 성장 동력을 제공하기 위한 산업혁신의 도구로 활발히

연구·개발되고 있지만, 국내의 상황은 아직 시작단계에 불과하다. 이는 낮은 VR/AR 기기 보급으로

인해 민간 기업의 투자와 활동이 적극적이지 않은 점과 엔터테인먼트와 교육 분야에 편중된 시장

구조에 원인이 있으며, 이를 극복할 방안은 산업 현장에서 찾아야 할 것이다. 미래 VR/AR 시대를

대비하여 시작단계에서 벗어나 활성화 단계에 진입하기 위해 산업 분야의 생산성 향상을 위한 발전

전략과 다양한 ICT 기술의 융합을 통한 한계 극복을 위한 지속적인 연구가 필요한 시점이다.

<자료> Imec

[그림 11] 자기 학습형 뉴로모픽 칩

<자료> nepes

[그림 12] 뉴로모픽 칩 기반 지능 카메라

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기획시리즈 – AR·VR·MR

[ 참고문헌 ]

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22.

[3] Digital-Capital, “Augmented/Virtual Reality Report Q1 2018,” 2018, 3.

[4] 디지털 데일리, “VR 시뮬레이션 만난 스키·루지, 따뜻한 실내서 무한훈련,” 2018. 2. 20.

[5] BBC, “Winter Olympics: US skiers use VR goggles & brain zapping headphones,” 2018. 2. 7.

[6] 박종현, 방효찬, 김세한, 김말희, 이인환, 최병철, 이강복, 강성수, 김호원, 사물인터넷의 미래, 전자신문사,

2014. 11.

[7] M. Choi, L. Park, S. Lee, J. Hwang and S. Park, “Design and implemen�tation of Hyper-

connected IoT-VR Platform for customizable and intuitive remote services,” in Proc. of IEEE ICCE,

2017, pp.396–397.

[8] K. Gushima and T. Nakajima, “A Design Space for Virtuality-Introduced Internet of Things,”

Future Internet, Vol.9, Iss.4, 2017, pp.1-20.

[9] D. Jo and G. Kim, “ARIoT: Scalable augmented reality framework for interacting with Internet

of Things appliances everywhere,” IEEE Trans. Consum. Electron., Vol.62, No.3, Oct. 2016,

pp.334–340.

[10] J. Choi, I. Jang, D. Lee and Y. Son, “A virtual twinning system for user-centered eidetic

human-object interaction,” in Proc. of IEEE ICCE, Jan. 2018, pp.1-2.

[11] 박장섭, “인더스트리얼 IoT 플랫폼 동향과 클라우드의 활용,“ 계장기술, 2017년 8월호, 2017. 8, pp.118-

123.

[12] GE 뉴스 레터, “가트너 선정 2017년 10대 기술 트렌드 ‘디지털 트윈’ 이야기 – 사물인터넷과 산업 디지털화

의 핵심 기술,” website: https://www.gereports.kr/the-rise-of-digital-twins/

[13] Kilian Knoll, “AR-VR for Siemens PL,” 2017. 06. website:

https://www.plm-europe.org/admin/presentations/2017/1991_PLMEurope_24.10.17-16-00_KILIAN

-KNOLL_SPLMM_virtual_reality.pdf

[14] Unity3D. website: https://unity3d.com/kr/how-to/unity-machine-learning-agents

[15] Facebook. website: https://developers.facebook.com/videos

[16] 박종훈, “중국 VR 스타트업에 대한 투자 급감, 다시 회복하려면 품질 개선 필요”, IITP 주간기술동향, Vol.

1820, 2017. 11. 1. pp.36-39.

[17] 아주경제, “구글 실패한 AR 안경, 中 화웨이 ‘도전장’”, 2018. 11. 15.

[18] 퀄컴 코리아 포스트, “세계 최초의 확장현실(XR) 전용 플랫폼, XR1,” website:

https://m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=16099371&memberNo=20717909

[19] 배명남, 이강복, 방효찬, “인지 IoT 컴퓨팅 기술동향”, ETRI, 전자동향통신분석, 32권, 1호, 2017. 2. 1,

pp.54-60.

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주간기술동향 2018. 12. 19.

이상엽

(주)가온미디어 수석연구원

I. 현실세계와 가상세계를 아우르는 XR 기술의 개요

가상현실(Virtual Reality: VR)은 반세기 전에 등장했고, 증강현실(Augmented Reality: AR)은

2010년 초, 스마트폰 애플리케이션에서 선보이면서 큰 관심을 끌기 시작했으며, 혼합현실(Mixed

Reality: MR)은 최근 교육 및 상업적으로 활용되면서 주목받기 시작했다. 이 세 가지 개념을 아우르

는 표준 용어는 아직 정해진 것이 없으나, 필자는 크로스 현실(Cross Reality: XR)이라는1) 용어를

사용하고자 한다.

[그림 1]은 1994년 Milgram의 논문 “Augmented Reality: A class of displays on the

reality-virtuality continuum”에서 응용한 그림으로써, 현실 세계와 가상 세계 사이에 존재하는

AR, AV, VR, MR을 알기 쉽게 표현하고 있다. 왼쪽 끝의 아날로그 현실 세계(Real Environment)

를 기점으로 오른쪽으로 이동할수록 증강현실(AR), 증강가상(AV)을 거쳐서 가상 세계(Virtual

Environment)에 도달하는데, 현실과 가상이 혼합되어 있는 세상을 혼합현실(MR)로 표현하고 있다.

* 본 내용은 이상엽 선임연구원(☎ 031-724-8830, youp123456@gmail.com)에게 문의하시기 바랍니다.

** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.

1) 크로스 리얼리티 라고 읽는다. VR, AR, MR등 가상현실 기술을 통합하는 용어로써 XR을 사용하는 것에 한 움직임이 동종 산업계 내에 존재한다. XR은 가상현실(Virtual Reality: VR), 증강현실(Augmented Reality: AR), 혼합현실(Mixed Reality: MR) 뿐만 아니라, 시네마 현실(Cinematic Reality: CR), 증강·가상(Augmented Virtuality: AV) 등의 콘텐츠 생성을 가능하게 하는 센서 인터페이스, 애플리케이션과 인프라 스트럭처를 포함한 하드웨어 및 소프트웨어 기술을 아우르는 용어로 사용되기도 한다.

XR(Cross Reality)의 기술 개요와 동향

<자료> Milgram, “Augmented Reality: A class of displays on the reality-virtuality continuum,” 1994.

[그림 1] XR 개념도

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XR은 이런 모든 종류의 가상화 개념을 아우르는 용어로써, [그림 1]과 같이 Milgram이 정의한

혼합현실에 가상현실까지 포함한다고 할 수 있다.

[그림 2]와 같이 XR 기술은 초창기, 센소라마 머신에서 시작한 단순한 사진 기술에서 HMD

(Head Mounted Display, 헤드 마운트 디바이스)를 사용하여 몰입형 경험이 가능한 최신 기술에

이르기까지 지난 60여 년간 많은 진화를 해오고 있다.

본 고에서는 XR 기술 중, 가상현실, 증강현실 및 혼합현실에 해 논의하고자 한다.

II. 가상현실, 증강현실, 혼합현실 분석

1. 가상현실(VR) 개념

가상현실은 현실세계의 객체나 배경 등을 컴퓨터를 사용해서 인공적으로 구현해 놓은 인공 세계

혹은 그러한 기술을 의미한다. 이때, 생성된 가상의 상황이나 환경 등은 시각, 청각, 촉각, 느낌

등의 사용자의 외부 인터페이스를 통해 뇌를 자극하여 실제와 유사한 시각, 청각, 촉각, 공간적인

체험을 경험하게 해준다.

가상현실 기술은 1956년 Morton Heilig가 만든 ‘Sensorama’라는 시스템을 그 시초로 보고

<자료> Virtual Reality(VR) Continuum p.8, AMP New Ventures/Technology Innovation, Dec, 2016.

[그림 2] XR 기술 발전 현황

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있는데, Sensorama는 와이드뷰 3D 이미지, 타이틀, 스테레오 사운드, 바람, 향기, 모션 체어 등

다차원 감각기관(multi-sensory or multimodal) 기술을 구현한 기계장치로써 가상현실 체험을

도와주는 오늘날 4D 영화관과 유사한 기술들이 적용되어 있다. 오늘날의 HMD와 매우 유사한 형태

로 구현된 가상현실 기술은 1968년에 유타 학의 서덜랜드(Ivan Edward Sutherland)가 처음으

로 구현하였다[14].

2. 증강현실(AR) 개념

‘증강현실’이란 용어는 1992년 Tom Caudell에 의해 처음 사용되었으며, 실세계의 사물 영상

위에 가상으로 만들어진 영상 객체를 보여주는 방식이었다. 초기에는 증강현실의 범주에 한 찬반

<자료> “XR: Past, Present, Future,” p.6, Paul Martin, Chief Technologiest of VR, HP Incorporated, 2018.

[그림 4] 이반 에드워드 서덜랜드(Ivan Edward Sutherland)의 HMD, “Sword of Damocles”

<자료> “XR: Past, Present, Future,” p.4, Paul Martin, Chief Technologiest of VR, HP Incorporated, 2018.

[그림 3] Morton Heilig's Sensorama 시스템(1962)

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논란이 있었는데, 그 이유는 가상현실 개념과 유사하기 때문이었다. 1994년 Paul Milgram이 증강

현실에 해 현실(reality)과 가상(virtuality) 사이의 연속체계(continuum)로 정의하였고, 이때부터

가상현실로부터 독립적인 별도의 분야로서 인식되기 시작하였다. 가상현실에서 보여지는 모든 영상

이 가상으로 제작된 것에 비해 증강현실은 실세계의 객체에 가상 객체로 구현된 관련 정보를 합성하

여 증강된 정보 서비스를 부가하는 개념이다.

여기서 ‘증강’이란 부가적인 정보를 추가 혹은 보강한다는 의미로 사용된다. 이러한 증강현실은

가상현실과 달리 현실세계를 바탕으로 부가적인 가상 정보를 제공하기에 보다 저렴한 비용으로 구현

이 가능하다.

증강현실은 1960년 중반부터 시작된 기술이지만 그동안은 고정 단말 상에서만 구현이 가능하

여 확산이 더디었는데, 2010년 이후로 스마트폰 보급이 확산되고, 이동통신 속도가 빨라지면서

증강현실은 빠르게 확산되고 있다. 2016~2017년에 전 세계적으로 유행했던 ‘포켓몬 고’는, 스마트

폰 앱을 다운로드 받아 실행하는 모바일 게임이었다. 앱을 동작시키고 이곳저곳을 돌아다니면 화면

에 가상의 포켓몬 객체들이 등장하였고, 사용자가 화면을 조작하여 몬스터 볼을 던져서 포켓몬을

잡는 단순한 게임이었으나, 캐릭터에 한 인지도에 AR 기술을 적절하게 결합시켜서 일반인들의

관심과 흥행 수익이라는 두 마리 토끼를 모두 잡았고, 증강현실의 비즈니스 가능성을 널리 인지시켜

준 계기가 되었다.

한편, 구글은 구글 글래스를 선보여서 큰 주목을 받기도 하였다. 글라스에 내장되어 있는 소형

마이크에 “오케이 글라스”라는 음성 명령을 내리면 검색, 길 정보 안내서비스를 제공해 주는 구글

글래스 역시 큰 센세이션을 일으켰으나 사생활 보호 문제와 엮이면서 제 로 상용화되지 못하였다.

기술적으로 훨씬 앞섰던 구글 글래스보다 단순하나 흥행과 매출에 모두 성공한 포켓몬 고는 증강현

실의 비즈니스적인 활용에 한 좋은 가이드를 제공하였다.

[표 1] 가상현실과 증강현실의 차이점을 비교

구분 가상현실 증강현실

가상 객체 기여도 자신, 배경, 환경이 모두 현실이 아닌 가상객체의 영상 이미지를 사용

현실세계의 객체(이미지, 배경)에 3차원 가상 객체 이미지를 얹어 연결된 영상으로 표현

주요 목표현실과 단절된 가상세계에서의 몰입과 상호작용을 강조

현실과 유기적으로 결합된 “확장세계에서의 지능적 증강과 직접적 상호적용”을 강조

주요 문제점 현실세계 객체와 차이가 나지 않도록 가상세계의 객체를 최 한 현실감 있게 구현해야 하는 기술적 어려움

사용자 이동과 주변환경 변화에 실시간으로 응하여 부가적인 가상세계의 정보와 콘텐츠 간의 싱크를 맞춰 제공

<자료> ETRI, 증강현실 기술개발 동향, 2017, p.2.

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1997년에 Ronald Azuma는 증강현실 개념으로써 다음과 같이 3가지 특징을 정의하였다. 즉,

➀ 현실과 가상의 결합, ➁ 실시간 동작 및 상호작용, ➂ 현실 세계와의 3차원적인 정합을 특징으로

정의하였으며, [표 1]은 가상현실과 증강현실의 차이점을 비교한 것이다

3. 혼합현실 개념

혼합현실(MR) 역시, 가상현실에서 분리되어 나온 개념으로써 현실세계에 가상 객체들을 섞고

결합시켜서 보여주는 면에서 증강현실과 유사한 점이 있다. 그러나 증강현실에서는 현실 객체와

가상 객체의 구별이 뚜렷하고 현실 객체를 보완하는 형태로 가상 객체를 사용하는 것에 비해 혼합현

실에서는 가상 객체가 현실 객체와 동등한 성격으로 등장하고, 독립적인 형태로 운영되며 마치 가상

현실과 같이 몰입감 있게 보여 진다는 점에서 증강현실과 확연히 구별이 된다.

혼합현실에서는 사용자가 실시간으로 가상 객체를 조작하면서 컴퓨터와 상호작용할 수가 있어서

원거리 견본 주택 탐방, 훈련/시뮬레이션, 효과적인 시청각 교육 등 다방면으로 활용되고 있다. [표

2]는 가상현실, 증강현실, 혼합현실 간의 차이점을 간략히 보여 준다.

[표 2] VR, AR, XR 개념비교

III. 현실감 나는 XR 구현을 위한 기술요소

1. XR구현을 위한 핵심 구성 기술

[표 3]과 같이, 증강현실 기술은 소프트웨어 기술과 하드웨어 기술로 구분할 수 있다. 모바일

디바이스의 발전에 따라 증강현실 기술은 모바일 위주로 발전하고 있으며, 입출력 인터페이스, GPS

가상현실 (VR) 증강현실 (AR) 혼합현실 (XR)

3D 몰입 입체영상 현실세계에 디지털 콘텐츠 추가 가상 객체와 현실 세계와의 통합

<자료> Paul Martin, HP, KVRF2018 글로벌 컨퍼런스

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를 활용한 위치정보 활용 기술, 카메라를 통한 영상인식, 조작, 정합 기술, 센서 기술, 3D 가속화

등의 분야에서 많은 연구 개발들이 진행되고 있다.

[표 3] 가상/증강 현실 요소 기술

기술 구분 요소 기술 요소 기술 설명

HW 기술

입력 인터페이스

- 사용자 동작을 인식하여 의도를 전달하기 위한 제스처 동작 인식 기술- 음성으로 사용자의 의도를 전달하는 음성인식 기술- 몰입감 향상을 위해 주변 환경을 자율적이고 지능적으로 인식하는 상황인

식 기술

출력 인터페이스 - 가상/증강현실의 가상 객체 및 배경을 출력하는 디스플레이 장치- 임장감(Presence)과 몰입감(Immersion)을 위해 해상도 및 밝기가 중요

컴퓨팅 장치 - HMD(Head-Mount Display), GPU, 디스플레이, 자이로센서, 가속센서

SW 기술

추적 및 정합 기술

- 센서기반 추적 기술: GPS, 디지털 나침판, 가속도 센서, 자이로 센서 등을 이용하여 사물의 위치와 움직임, 속도, 방향 등을 정밀하게 추적

- 비전 기반 추적 기술: 마커 기반 방식과 비마커 기반 방식, 사물 인식/이미지 매칭 기반 방식으로 구분

- 하이브리드 추적 기술: 센서 기반과 비전 기반 추적 기술을 복합적으로 사용하는 방식을 통칭

음성 인식 기술

- 패턴인식에서 파생된 자동음성인식(ASR)이 핵심기술- 인공지능을 활용하는 자연어처리(NLP)- 네트워크 고도화/클라우드 발전으로 데이터 마이닝/빅데이터 운용 용이 →

자동음성인식 기술의 정확도 향상

상호작용 및 사용자 인터페이스 기술

- 제스처 기반 방식: 터치스크린 및 가속도 센서 등을 이용하여 다양한 제스처에 의한 상호작용을 가능하도록 하는 방식

- 촉감형 AR: 실제로 물건을 만지고 느끼고 잡고 옮기는 등의 행위를 통해 상호작용을 하는 방식으로 현실 공간과 가상공간 사이에 벽이 없이 상호 연결이 되는 몰입감을 제공 가능

- 협력형 AR은 다수의 사용자와 지속적으로 상호작용을 하는 방식이며, 하이브리드 AR 인터페이스는 다수의 상호작용 인터페이스가 복합적으로 결합된 형태이다

위치기반 서비스 기술

- 사용자 및 현실 세계 객체의 위치를 확인하는 기술. 보다 정밀한 위치 정보 획득이 중요한데, GPS 인공위성 이용, 이동통신 환경 이용, WiFi나 블루투스와 같이 근거리 무선통신 기술을 이용하는 방법 등이 있다

- Wi-Fi WLAN은 2~5m, Bluetooth는 1~10m, RFID는 20m, UWB는 30cm, 적외선 IR은 10~30cm, IrDA는 1~3m 정도의 위치 정확도를 갖는다

지능형 검색 기술

- 사용자 상황에 맞고 이미지/위치/영상/사운드 등을 검색 조건으로 하는 새롭고 진화된 검색 인터페이스

- 스마트폰 카메라로 입력되는 실세계 정보가 검색 조건으로 전송되고, 검색 결과를 처리한 정보들이 부가 정보로 합성되어 나타나는 증강현실 기반의 검색 기술들도 등장하고 있다

<자료> ETRI, “모바일 증강현실 기술 표준화 동향”, 전자통신동향분석, 제26권 제2호 2011. 4, p.5 & “가상현실산업 기술개발 동향 및 시사점”, "http://address83.tistory.com/299", 2016. 10.

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가. 컴퓨터 그래픽 기술

XR을 구현하기 위해서는 가상 객체(및 배경)를 컴퓨터로 생성한 후, 사용자의 시선 변화 혹은

움직임을 추적해 가며 가상 객체 및 배경에 움직임을 부여하고, 사용자와 동기화시켜야 한다. 가상

객체 생성과 움직임 동기화에는 상당한 컴퓨팅 그래픽 작업이 요구된다.

이때 해상도(resolution), FPS(frame per second), 그리고 가상 객체 모델에 한 복잡도가

가상현실에 한 요구사항을 결정하게 된다. 일반 컴퓨팅 파워의 발전이 2010년부터 매년 1.1배씩

증가할 것으로 예상되는 반면, GPU 컴퓨팅 성능은 매년 1.5배씩 증가하여, 2025년에는 현재의

1,000배에 이를 것으로 예상된다.

나. VR 구현을 위한 6 DoF 기술

DoF란 Degree of Freedom의 준말로써, 움직이는 물체

의 자유도를 의미한다. 1DoF는 앞/뒤 이동, 2DoF는 좌/우

이동, 3DoF는 상/하 운동을 포함하며, 360° 영상이 이에

해당된다. 3DOF가 평면적 운동을 하는 자동차라고 가정하

면, 6DoF는 3차원 운동을 하는 항공 비행체에 해당한다

4DoF는 X축을 중심으로 앞/뒤 기울기를 나타내는 Pitch,

5DoF는 Y축을 중심으로 한쪽에서 다른 쪽으로 기우는 Roll,

그리고 6DoF는 Z축을 중심으로 좌/우 회전하는 Yaw로 구

성된다[19].

다. PPI와 PPD

PPI(Pixel per Inch)는 인치당 픽셀 수를 나타내는 용어로써 HMD 영상의 밀집도를 나타내는

<자료> ‘Welcome’, Shawn Simmons, Investor Relationships, May.10. 2017., Investor Day 2017, Nvidia

[그림 5] Rise of GPU Computing

<자료> Wikipedia

[그림 6] The six degrees of freedom

ICT신기술

정보통신기술진흥센터 21

용어로 사용된다. 보통 전면 화면에 더 높은 PPI 화면을 구현한다. 그러나 눈을 돌려서 다른 방향을

볼 때, PPI가 낮은 가상 화면이 보여서 눈의 피로도가 높아지는 문제가 발생된다. 따라서 최근에는

사용자의 눈이 향하는 각도에서의 화면 밀집도를 의미하는 PPD(Pixel per Degree)라는 용어가

등장하였다. 해상도와 PPD의 관계는 다음과 같다.

[표 4] PPD 사례

2. 현실감을 높이기 위한 XR의 개선 방향

실제로 HMD를 착용하고 VR을 처음 경험하면 신기해하나, 10분 이상 감상 시 멀미를 호소한다.

그 이유는 VR 영상의 낮은 해상도, 초점이 맞지 않는 화면, 깜박이는 화면에 의한 어지러움, 낮은

음질, 그리고 사용자의 눈의 움직임을 따라오지 못하는 VR 영상과의 시간차에 따른 집중도 저하

등에 있다. XR 사용자의 경험 만족도를 높이기 위해서는 이러한 문제들의 해결이 중요하다. [표

5]에서 현실감을 방해하는 XR의 문제들과 현황들을 정리하였다.

가. 시야각 문제

사람 눈의 기본적인 시야각은 자신의 정면 방향에서 왼쪽 눈(상 방 기준으로 오른쪽 눈)의 법선

을 기준으로 코 방향 60°, 바깥 방향 90°, 위 방향 60°, 아래 방향 60°이고, 양안을 합친 시야각은

각각 수평 180°, 수직 120°가 된다. 만약, 눈알을 굴린다면 시야각은 좌안 기준 코 방향 60°,

1/8 Resolution (7.5PPD) full resolution (60PPD)

<자료> Radiant Images, KVRF2018 글로벌 컨퍼런스

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[표 5] XR의 문제점과 개선 포인트

바깥 방향 120°, 위 방향 85°, 아래 방향 95°이며, 양안 기준으로는 수평 240°, 수직 180°까지

시야각을 늘릴 수 있다. CCTV와 같은 광학 센서들도 사람 눈처럼 상하좌우로 움직이므로 센서

자체의 시야각과 센서를 상하좌우로 움직일 때의 시야각을 구분하여 표시한다. FOV(Field of

View)는 센서를 상하좌우로 움직였을 때 보여지는 최 범위를 의미하며, IFOV(Instantaneous

FOV)는 센서가 가만히 있을 때 얻을 수 있는 최 범위를 뜻한다[19]. 부분의 HMD는 좌우

95° 정도의 IFOV를 지원하며, 최근 110°의 IFOV를 지원하는 HMD가 선보이기 시작했다.

구분 문제점 현황 및 개선 방향

영상 문제

낮은 해상도

- 초기 2k 이하의 낮은 해상도는 점차 개선이 되고 있다- 삼성 Odyssey HMD는 AMOLED를 사용하여 2k(1600×1440)

해상도를, HTC사의 VIVE HMD는 dual OLED를 사용하여 2K를 조금 상향하는 2160×1200 영상을 구현하고 있다

격자 무늬- 격자 무늬(모자이크) 현상을 방지하기 위해서는 화면 해상도를 높이

고 픽셀 수를 늘리는 것이 중요하다 - 픽셀수를 나타내는 데는, PPI 혹은 PPD와 같은 용어가 사용된다

좁은 뷰

- 사람 눈의 양안을 합친 기본 시야각은 각각 수평 180°, 수직 120°가 된다

- HMD 착용 시, 현실세계에서 보여지는 뷰보다 훨씬 좁은 뷰가 보여지는데 다수의 HMD 제조사들은 몰임감을 높이기 위해 와이드 앵글 뷰를 개발하고 있다

화면 깜박임

- TV 영상은 25Hz 혹은 30Hz 빈도로 정지영상을 플레이하여 동영상 효과를 내고 있다. HMD의 화면 깜박임 문제는 초당 플레이되는 정지영상의 빈도수가 작기 때문에 발생하고 있으며, 따라서 문제 해결을 위해 60Hz 혹은 90Hz 빈도로 영상의 전송 빈도를 높여가고 있다

음향 문제 낮은 음질과 입체감

- 낮은 음질 및 서라운드 시스템 부족으로 인한 현장감 저하 문제- 음원이 발생한 공간에 위치하지 않은 청취자가 음향을 들었을 때

방향감, 거리감 및 공간감을 느낄 수 있도록 공간정보를 부가하는 입체 음향을 구현하는 기술이 개발되고 있다

VR 멀미 비 동기 이슈

- 컴퓨터 그래픽으로 생성된 가상 객체나 배경은 현실의 그것과 달라 사용자를 쉽게 피로하게 만드는데, 그 중에서 VR을 장시간 사용하는 경우 발생되는 어지러움증을 VR 멀미라고 한다

- VR 멀미는 위에 소개되어 있는 영상 문제뿐만 아니라, 시야가 움직이는 방향으로 가상 객체가 바로 움직이지 않는 비 동기 현상에 의해 발생된다

- VR 멀미를 개선하기 위해 head tracking 속도의 개선이 진행되고 있다

<자료> 삼성전자 발표자료, KVRF2018 글로벌 컨퍼런스

ICT신기술

정보통신기술진흥센터 23

나. VR 멀미 문제 및 맞춤형 초점 디스플레이

부분의 VR 기기들은 시력차에 따른 초점을 맞춰주는 기능을 제공하지 않는데, 따라서 시력이

나쁜 사람은 안경을 쓰고 봐야하는 불편함이 있다. 또한, 눈에서 기 하는 가상 영상 위치와 실제로

보여지는 위치가 쉽게 어긋나는 등 서로 다른 시각 환경에 맞게 자동으로 조정되지 못하고 있다.

초점이 안 맞거나 가상 영상 화면을 제 로 쫓아가지 못하는 사람은 구토나 어지러움, 메스꺼움을

느끼게 되는데 미국 노스웨스턴 학 명예교수인 팀 헤인은 어지럼증이 “감각 불일치”로 인해 발생하

며 “가상공간에서 움직일 때 눈과 귀, 발에서 얻어지는 모든 정보가 종합적으로 감각을 일치시켜야

어지럼증을 느끼지 않는다”고 지적했다. 스탠퍼드 학 컴퓨테이셔널 이미징 연구소 고든 웨츠스타

인 교수 연구팀은 다트머스 학 연구진들과 협업해 복합적인 시력 문제에 응할 수 있는 “개인화

VR 기술”을 개발했다[18].

연구진은 우리 눈이 VR 헤드셋 화면에 제 로 초점을 맞추기 어렵다는 점에 주목했다. 망원렌즈

로 사진을 찍으면 피사체를 뺀 나머지가 흐릿하게 보이는 것처럼 눈은 한 상에 초점을 맞추면

나머지 사물을 흐릿한 배경으로 처리한다. 그러나 VR 화면은 피사체뿐 아니라 주변 물체도 또렷하

게 보이는데, 따라서 시선이 분산되고 쉽게 피로감과 어지러움을 느끼게 된다. 연구진은 액체렌즈를

사용하여 VR 화면의 초점을 자유롭게 변경하는 기술을 연구하였는데, 액체렌즈는 다이얼을 돌리면

화면 초점을 바꿀 수는 있었다. 망원경이 초점 거리를 조절하는 것처럼 화면 자체를 앞뒤로 움직여서

초점을 맞추게 하는 기능도 추가했으며, 시선을 추적하여 시선이 닿는 곳에 가상 이미지의 초점이

<자료> 삼성전자 발표자료, KVRF2018 글로벌 컨퍼런스

[그림 7] HMD 시야각 비교

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맞추어 지도록 SW적으로 추적기술도 지원하였다. [그림 8]에서 보면 렌즈의 초점 길이(focal

length of the lens) ‘f’와 마이크로 디스플레이까지의 거리 ‘d’가 렌즈와 가상 이미지 간의 거리인

‘d’를 결정한다. 초록색 화살표와 같이 초점에 한 튜닝이 가능한 렌즈(focus-tunable lens)를

사용하면 가상 이미지에 한 초점을 정확하게 맞출 수 있으며, 따라서 VR 멀미 해결에 도움을

줄 수 있다.

IV. 결론 및 시사점

KB증권은 국내 VR과 AR 시장 규모가 콘텐츠와 플랫폼을 중심으로 2017년 2,000억 원 수준에

서 2020년 1조 원을 넘는 규모로, 지금의 4~5배 수준으로 성장할 것으로 예상하였다. XR은 게임,

시뮬레이션 훈련, 견본 주택 소개, 모의전투, 여행 가이드, 엔터테인먼트, 공연, 스포츠 등 실로

다양한 분야에서 활용이 예상되고 있다. 그러나 VR을 즐기기 위해서는 현재의 기술 수준으로는

헤드셋(HMD)을 착용하고 유선으로 연결된 컴퓨터 시스템을 등에 달고 다녀야 하는데, 이러한 컴퓨

터 시스템은 배터리 충전 방식으로써 무겁고 오래 지속되지 못하는 문제가 있다. 따라서 VR 서비스

의 확산을 위해서는 VR 콘텐츠를 무선으로 전송받아 HMD에서 동작시키는 무선 기반 VR 시스템이

<자료> PNA (Shttp://www.pnas.org/content/114/9/2183)

[그림 8] 웨츠스타인 교수 연구팀의 개인화 VR기술 구현 장치

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정보통신기술진흥센터 25

요구되며, 이와 함께 VR 멀미의 해결도 요구된다. 2019년 상용 서비스가 예정되어 있는 차세

이동통신 5G의 활용 서비스를 찾기 위해 통신업계가 바삐 움직이고 있는데, 가상세계를 무선으로

구현하기 위해서는 량 데이터의 전송이 필요하므로 XR과 5G 서비스는 잘 들어맞는 궁합으로

판단된다. 그러나 업계의 잇따른 시도에도 불구하고 전용 콘텐츠 부족 등의 원인으로 인해 XR 서비

스의 보급은 아직 초기 단계에 머물고 있다.

VR관련 기술은 현재 MPEG-I에서 표준화가 진행되고 있다. 관련 학계 및 기업에서 기술 개발

및 표준화를 선도하고, 5G의 표적인 서비스 사례를 실현하여 세계의 XR 산업계를 이끄는 날을

기 해 본다.

[ 참고문헌 ]

[1] Mike Elgan, “글로벌 칼럼 | VR, AR, MR…이름은 다르지만 종착역은 같다”, Computerworld, 2017. 8. 8.

[2] Lucas Mearian, “‘2025년 미국 직장인 8%가 스마트글래스 도입’ 구글 글래스의 기업시장 가능성은?”,

Computerworld, 2017. 8. 3.

[3] 방준성, 김승원, 이영호, 이건, 이헌주, 이길행, “산업 적용형 가상현실 기술”, ETRI, 전자통신동향분석 32권

6호(통권 168), 2017. 12. 1, pp.96-104.

[4] 전종홍, 이승윤, “모바일 증강현실 기술 표준화 동향”, ETRI, 전자통신동향분석 제26권 2호(통권 128),

2011. 4. 15, p.61-74.

[5] Feng Zhou, Henry Been-Lim Duh, and Mark Billinghurst, “Trends in Augmented Reality

Tracking, Interaction and Display: A Review of Ten Years of ISMAR,” IEEE Int’l Symp. on

Mixed and Augmented Reality, 2008, pp.193-202.

[6] 임수종, 오효정 외 3인, “모바일 지능형 검색 기술동향,” ETRI, 전자통신동향분석, 제25권 제3호, 2010. 6.

15, pp.18-27.

[7] 김용완, 조동식, 김영희, 김혜미, 김기홍, “실감형 가상현실 상호작용 기술동향”, ETRI, 전자통신동향분석, 제

27권 3호 62-072, 2012, pp.62-72

[8] https://en.wikipedia.org/wiki/X_Reality_(XR) “X Reality(XR)"

[9] Applied Art & Technology, “VR, AR or MR...What’s the Difference & Why Should I Care?,”

May.1.2017//Education

[10] AMP New Ventures “Virtual(VR) Continuum,“ www.slideshare.net, Dec.19. 2016.

[11] Paul Milgram, Haruo Takemura, Akira Utsumi, Fumio Kishino “Augmented Reality: A class of

displays on the reality-virtuality continuum,” 1994.

[12] 김선아, “가상현실산업 기술개발 동향 및 시사점”, 주간기술동향 1756호, 2016. 7. 27., pp.15-25.

[13] https://ko.wikipedia.org/wiki/가상현실

[14] Nitish Padmanaban, Robert Konrad, Tal Stramer, Emily A. Cooper, and Gordon Wetzstein

“Optimizing virtual reality for all users through gaze-contingent and adaptive focus displays,”

PNA(Shttp://www.pnas.org/content/114/9/2183)

[15] 양웅연, 조동식, 김용완, 이건, 김혜미, 김진호, 김기홍, “산업 적용형 가상현실 기술”, ETRI, 전자통신동향분석

26 www.iitp.kr

주간기술동향 2018. 12. 19.

제 26권 제1호 2011. 2.

[16] 이희욱, “멀미없는 VR 가능할까”, 한겨례21, 제 1150호, 이희욱의 휴머놀로지 블로그, 2017. 2. 21.

[17] 서희전, 김용훈, 이수웅, 이준석, “혼합현실기반 이러닝 기술 동향”, ETRI, 전자통신동향분석 제 22권 제 4호

2007. 8.

[18] 나무위키, “시야각”(https://namu.wiki/w/%EC%8B%9C%EC%95%BC%EA%B0%81)

[19] Skylider “FC의 6DOF와 10DoF의 의미와 차이”, naver blog Drone FPV World, 2015. 8. 7.

[20] 전황수, 한미경, 장종현, “증강현실(AR) 기술개발 동향”, ETRI, 전자통신동향분석 32권 2호(통권164호),

2017. 4. 1, pp.54-61.

최신ICT이슈

정보통신기술진흥센터 27

I. 중국 로봇산업의 성장을 적극 지원하는 독일 인더스트리 4.0의 속셈

‘메이드인차이나 2025(Made in China 2025)’는 중국이 신속한 대량생산이 가능한 세계의 공장

에서 “고품질의 제조강국”으로 변모하기 위해 마련한 2025년까지의 액션 플랜임. 메이드인차이

나 2025의 핵심 분야에는 첨단 자동화 제조장치의 기반 기술인 로보틱스가 포함되었으며, 중국

로봇산업의 질적 도약을 돕기 위해 기술 지원과 투자를 아끼지 않으며 적극적으로 협업에 나서고

있는 곳은 중국을 끌어들여 인더스트리 4.0 시스템을 글로벌 표준화하고 싶어 하는 독일임

◾ 2018년 10월 말 독일전기전자산업협회(ZVEI)는 중국 광둥성의 포샨(仏山, Foshan)시에서 “중

국-독일 스마트 제조 협력회의”라는 주제로 컨퍼런스를 개최한 바 있음

▸ 독일전기전자산업협회(ZVEI)는 독일의 산업진흥 정책인 ‘Industrie 4.0(인더스트리 4.0)’을

추진 중인 업계 단체 중 하나로, 이날 컨퍼런스에서는 BMW와 지멘스(Siemens) 등 독일의

대표 기업들이 나와 경쟁적으로 중국에 대한 기대를 표명하 음

▸ 가령, BMW와 중국의 자동차 제조업체

화신자동차그룹(華晨汽車集団, Brilliance

Auto)의 합자회사인 ‘화신BMW(BMW

Brilliance Automotive)’는 중국 공장에

서 첨단 로봇을 활용하려는 노력이 시작되

었다며, “중국이 첨단 자동화 기술을 조기

에 검증하는 확인의 장이 되고 있다”는 견

해를 피력

▸ 광둥성의 성도인 광저우에 인접해 있어 자

동차 및 제조 장치 등의 기계산업이 집적

* 본 내용과 관련된 사항은 산업분석팀(☎ 042-612-8296)과 최신ICT동향 컬럼리스트 박종훈 집필위원(soma0722@naver.com ☎ 02-576-2600)에게 문의하시기 바랍니다.

** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.

최신 ICT 이슈*

<자료> Hannover Messe

[그림 1] 도이체 메세의 포샨 로봇아카데미 설립

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되어 있는 포샨시는 차세대 기간산업으로 로봇산업에 초점을 맞췄는데, 이를 상징하는 것이

컨퍼런스가 열린 장소인 ‘포샨 로봇아카데미(Robotation Academy Foshan)’임

▸ 포샨 로봇아카데미는 ‘Hannover Messe(하노버 메세)’를 운 하는 것으로 유명한 박람회

주최기업 ‘Deutsche Messe(도이체 메세)’가 2017년에 개설했는데, 이 기업은 독일에 비슷

한 로봇아카데미를 가지고 있으며 포샨 로봇아카데미는 그것을 모방한 시설임

▸ 포샨 로봇아카데미의 파트너로는 독일 등 유럽에 소재한 13개 기업과 연구기관, 중국의 미더

그룹(美的集団, Midea Group)을 비롯한 8개 기업과 연구기관이 이름을 올리고 있음

▸ 포샨 로봇아카데미의 입구 홀과 전시실에는 파트너사들의 로봇과 모의 생산라인이 즐비하게

늘어서 있는데, 이는 중국 시장의 자동화 요구와 파트너사들의 기술을 매칭시키기 위한 것

▸ 특히, 포샨시에 본사를 둔 미더그룹은 독일의 로봇 제조업체인 KUKA(쿠카)를 인수하여 독일

과 관계가 깊기 때문에, 양국 간 연결 고리 역할을 할 것으로 기대되고 있음

◾ 포샨시가 로봇산업을 중시하는 배경에는 중국 정부가 제조업의 고도화를 위해 2025년까지 해야

할 액션 플랜을 담은 ‘메이드인차이나 2025(Made in China 2025)’가 있음

▸ 중국 정부는 지난 2016년에 향후 30년간

제조업을 고도화하겠다는 목표를 수립했

으며, 첫 번째 단계인 2016~2025년의

10년 동안 행동 계획을 담은 것이 메이드

인차이나 2025임

▸ 또한, 중국의 제 13차 5개년 계획(2016~

2020년)에서도 제조업의 고도화를 중요

한 정책으로 자리매김하며, “속도 중시에

서 품질 중시로 전환, 중국에서 창출하는

혁신”이라는 테마를 설정하는 한편 ICT와

로보틱스, 신소재 등 10개 중점 분야를 선정한 바 있음

▸ 메이드인차이나 2025에서 로봇은 10대 중점 분야의 하나로 선정되었으며, 중국 정부는 보조

금으로 기업의 자동화 투자를 촉진하는 등 노동집약형 제조업에서 탈피하고 중국의 로봇 제조

업체를 육성하고자 함

▸ 로봇을 고도로 활용하는 중국 기업도 많아지고 있는데, 가령 포샨시의 ‘광둥이주미정밀기계

(Guangdong Yizumi Precision Machinery)’는 원래 수지 사출 성형기계나 금속 주조기계

제조업체이었으나, 최근에는 로봇을 이용한 자동화 시스템을 만들고 있음

<자료> China US Focus

[그림 2] 중국제조(Made In China) 2025

최신ICT이슈

정보통신기술진흥센터 29

▸ 이주미정밀기계는 이미 중국 내에서는

최고 수준의 시스템 통합 업체이며, 앞

으로 기계의 공급 사업에만 그치지 않고

고객 기업의 자동화 및 생산성 향상을

지원하는 사업에 주력하겠다는 계획을

밝히고 있음

▸ 앞에서 언급한 미더그룹도 엔지니어링

서비스 제공에 의욕을 보이고 있는데,

현재 미더그룹은 쿠카(KUKA) 로봇 이

외에 원래 쿠카 산하 던 스위스 기업 스위스로그(Swisslog)의 자동 반송차(Automated

Guided Vehicle: AGV) 및 2017년에 인수한 이스라엘 기업 서보트로닉스(Servotronix)의

서보 드라이브 등 생산 라인 자동화에 필요한 요소를 갖추고 있음

▸ 미더그룹은 이러한 제품군과 IT 시스템을 결합하여 스마트 공장 구축 및 운 등의 서비스를

제공한다는 계획

◾ 포샨시의 로봇 산업 진흥 정책으로 대변되는 중국 정부의 메이드인차이나 2025 정책을 강력하게

지원하고 있는 국가는 독일임

▸ 2017년 7월 독일의 앙겔라 메르켈 총리와 중국 시진핑 국가 주석은 베를린에서 회담을 갖고,

‘인더스트리 4.0’과 ‘메이드인차이나 2025’를 함께 추진하기로 합의한 바 있음

▸ 중국 정부가 2015년에 ‘메이드인차이나 2015’를 발표한 이후 메르켈 총리는 중국을 자주

방문했고, 그에 발맞춰 독일 기업들도 중국 진출과 투자를 가속화하고 있는데, 가령 지멘스는

지난 2016년에 메이드인차이나 2025에 대한 지원 입장을 밝혔음

▸ 미더그룹의 쿠카 인수에 대해 독일 정부가 “개입하지 않는다”는 입장을 내놓으며 사실상 묵인

한 것도 이런 배경이 있었기에 가능했음

▸ 쿠카의 로봇은 인더스트리 4.0의 한 부분을 담당하고 있는데, 메이드인차이나 2025 정책을

현실화하는 데에도 필수적인 요소로 꼽히고 있음

◾ 독일이 중국에 뜨거운 관심을 보내며 메이드인차이나 2025 지원에 발벗고 나서는 이유는 크게

세 가지인데, 첫 번째는 성장 중인 중국 로봇시장에 대한 접근 우선권을 확보하기 위해서임

▸ 중국의 인건비가 상승하고 중국 공장에 요구되는 품질수준이 높아지면서 중국의 자동화 수요

<자료> Midea Group

[그림 3] 미더그룹의 스마트 공장 운 솔루션

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가 높아지고 있는 상황에서 독일 기업들은 중국과 밀접한 관계를 구축함으로써 미국이나 일본

의 경쟁 기업들보다 유리한 입장에서 중국의 자동화 수요를 가져오려 하고 있음

▸ 실제 쿠카의 경우 미더그룹 산하에 인수되기 전부터도 중국 시장에서 높은 점유율을 확보하고

있었지만, 인수된 이후 중국 시장에서의 판매대수가 더욱 크게 증가하 음

▸ 앞서 언급한 것처럼 미더그룹이나 이주미정밀기계처럼 로봇을 자사의 엔지니어링 서비스에

활용하려는 중국 기업의 움직임도 나오고 있는데, 이런 서비스를 지원할 수 있는 제품이나

기술을 가진 독일 기업에게는 새로운 사업기회가 되고 있음

▸ 가령, 독일의 Harting(하르팅) 그룹은 인더스트리 4.0의 전략 제품으로 자리매김 하고 있는

산업용 PC ‘MICA’와 센서 모듈을 이주미정밀기계에 제공하고 있음

▸ 이주미정밀기계는 이 제품들을 이용하여 자사의 사출 성형기계나 자동화 시스템 등에서 각종

데이터를 수집하고 분석할 수 있는 시스템을 개발하여 새로운 엔지니어링 서비스의 라인업에

추가하 음

▸ 즉, 하르팅의 산업용 PC나 센서가 이주미정밀기계 제품의 지능화에 기여한 것으로, 중국 기업

의 고급화 서비스를 독일 기업이 지원하는 사업모델을 만들어 낸 것임

◾ 한편, 중국에서 자동화가 진전되다 보니 독일 기업들의 중국 내 합자기업에서도 공장 자동화의

중요성이 높아졌는데, 이 때문에 독일기업들은 이용자로서 자동화에 대응할 필요도 있었음

▸ 가령, 앞서 언급한 화신BMW의 공장에

서는 자동반송차(AGV)의 차량간 통신

(Vehicle-to-Vehicle Communication)

에 의한 운행시스템, 로봇과 카메라를

결합한 도장 품질 자동판정시스템, 기계

학습 기술을 적용한 섀시 품질판정시스

템, 협동 로봇 등을 도입하여 생산 라인

에 적용했을 경우의 효과성 검증을 진행

하고 있음

▸ 도입 시스템들 중에는 독일 BMW 본사의 공장보다 선진적인 것도 있다고 하는데, 화신BMW

는 향후 중국에서 생산 대수를 끌어 올릴 계획을 세우고 있으며 생산 기술의 연구 개발에도

적극 투자한다는 방침

▸ 폴크스바겐(Volkswagen)과 중국 제일자동차그룹(China FAW Group)의 합자기업인 이치

따중자동차(FAW-Volkswagen Automotive)의 포샨 공장에서도 독일 수준의 자동화가 이

<자료> BMW Brilliance Automotive

[그림 4] 로봇과 카메라를 이용한 도장품질 자동판정

최신ICT이슈

정보통신기술진흥센터 31

루어지고 있음

▸ 이 공장의 생산 라인은 전반적으로 작업자 수가 많지 않아 예전 중국 공장에서 흔히 볼 수

있었던 인해전술의 모습은 찾아볼 수 없음

▸ 특히, 자동화가 진전되고 있는 것은 섀시와 바디를 조립하는 공정인데, 이 공장의 생산 라인에

서는 폴크스바겐의 주력 차종인 골프와 같은 그룹인 아우디(Audi)의 A3를 혼류 생산(混流生

産)하고 있음

▸ 즉, 하나의 차종을 연속해서 여러 대 흘려보내는 것이 아니라 주문 상황에 따라 1대 단위로

흘려보내는데, 실제로는 두 차종이 거의 번갈아 가며 통과함에도 불구하고 섀시와 바디는

자동으로 차례차례 조립되어 감

▸ 이처럼 골프와 A3를 하나의 라인에서 혼류 생산할 수 있는 것은, 폴크스바겐의 “MQB(가로

배치 엔진 자동차용 모듈 매트릭스)”라는 모듈형 구조의 섀시 설계 철학에 따라 두 차종이

섀시를 공통화 하고 있기 때문

▸ 조립 공정을 보면 흘러나오는 차종에 따라 볼트 체결 공구의 위치 등을 자동으로 조정하는

것을 확연히 볼 수 있으며, 이러한 자동화 시스템을 통해 차량의 차이를 넘어 작업 시간을

평준화하고 혼류 생산을 실현하고 있음

◾ 독일이 메이드인차이나 2025 지원에 적극 나서는 두 번째 이유는 중국 IT기업과 협업을 통해

디지털 시대의 플랫폼 비즈니스를 겨냥한 생태계를 구축하기 위해서임

▸ 이미 소비자 시장은 GAFA(구글, 애플, 페이스북, 아마존)로 대표되는 미국의 IT 대기업들이

패권을 쥐고 있기 때문에, 독일 기업들은 산업 부문에서 반격을 꾀하고 있음

▸ 그러나 아무리 독일 기업이 제조업에 강점이 있다고 해도 디지털 기술에서는 미국 기업들이

압도적으로 우세하기 때문에, 독일은 미국 못지않은 높은 기술력을 가진 것으로 평가받는

중국의 IT 기업들과 손을 잡으려 하는 것임

▸ 가령 공장자동화(FA) 기기 제조업체인 독일의 Phoenix Contact(피닉스 컨택트)는 PLC

(Programmable Logic Controller)용 애플리케이션의 생태계를 강화하기 위해 중국의 IT

기업들과 협업을 적극 추진하고 있음

▸ 제조장치 등의 제어를 담당하는 PLC는 일반적으로 독자 사양을 가진 폐쇄형 시스템이기 때문

에, 응용 프로그램을 개발할 수 있는 것은 기업 자신이나 FA 분야의 시스템 통합 업체 등으로

한정되기 마련

▸ 하지만 피닉스 컨택트는 현재 개방형 시스템의 PLC 제품군인 “PLCnext Technology”를

앞세워 이 위에서 실행될 수 있는 응용프로그램을 공개적으로 모집하고 있음

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▸ 이 회사가 PLC의 개방을 추진하는 이유

는 IoT를 비롯한 디지털화의 물결 때문

인데, 기존에는 PLC의 데이터를 현장

에서만 활용했지만, 디지털화에 따라 인

공지능(AI) 기반 고급 데이터 분석 및

핵심 IT 시스템과의 연계가 보다 중요해

지고 있는 추세를 반 한 것임

▸ 따라서 PLC용 애플리케이션에서도 IT

기업의 지식과 경험이 필수 요소가 되어

가고 있으며, 이 회사는 이미 유럽에서 많은 IT 기업들과 협업해 오고 있으며 그 대상을 중국

으로도 확장하는 것임

▸ 피닉스 컨택트는 중국의 IT 기업과의 협업에 그치지 않고 핵심 기술을 보유한 기업에 대한

투자 및 인수도 검토하겠다는 입장

◾ 독일이 중국과 관계에 공을 들이는 세 번째 이유는 역사적으로 독일 기업들의 핵심 성공전략이었

던 “국제 표준화”를 인더스트리 4.0에도 적용하려한 것임

▸ 독일은 인더스트리 4.0의 다양한 시스템을 국제 표준화함에 있어 중국을 독일 진 에 포섭함

으로써 국제 표준화를 자국에 유리하게 진행한다는 복안을 가지고 있음

▸ 인더스트리 4.0과 메이드인차이나 2025의 협업에서는 표준의 상호운용성에 대해서도 검토되

고 있으며, 그 대부분은 독일의 표준을 중국이 도입하는 방식이 될 것으로 보임

◾ 한편, 위의 세 가지 이유로 독일이 중국에 적극 손을 내밀고 있고 구체적 성과도 나타나고 있지

만, 최근 들어 견고하게 보이던 양국 관계에 먹구름을 드리우는 사건들도 벌어지고 있음

▸ 제일 큰 악재는 양국의 협력을 주도해 온 메르켈 총리의 퇴임 의사 표명인데, 2018년 10월

독일 지방선거에서 자신이 당수를 맡고 있는 독일기독교민주동맹(CDU)이 대패하면서 메르켈

은 원래 2021년에 임기가 끝날 예정이던 총리 자리를 물러나겠다는 뜻을 밝혔음

▸ 메르켈은 2018년 12월의 당대표 선거에도 출마하지 않는데, 메르켈이 인더스트리 4.0의

추진에서도 리더십을 발휘해 왔기 때문에 앞으로는 구심력의 저하가 불가피해 인더스트리

4.0과 중국의 협력 속도도 둔화될 가능성이 있음

▸ 잠시 휴전하기로 했지만 중국과 미국의 관세를 둘러싼 무역 마찰도 골칫거리인데, 중국 내에

<자료> Phoenix Contact

[그림 5] 중국과 독일 IT 기업의 생태계 구축

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정보통신기술진흥센터 33

설립된 독일의 합작기업들은 중국 내수시장의 수요에 대응하기 위한 것일 뿐 아니라 미국을

비롯한 세계 시장을 향한 수출 거점으로서 아주 중요한 역할을 하고 있음

▸ 중국에서 만들어져 수출되는 제품에 미국이 높은 관세를 부과한다면, 독일 기업들에게 협업과

투자의 대상으로서의 중국의 매력은 옅어질 수밖에 없음

▸ 현재 중국에서 로봇 등 자동화 시스템에 대한 수요가 증가 추세에 있긴 하지만, 중국 정부의

보조금에 의해 투자가 촉진되는 측면이 있어 실제 산업적 효과에 대해서는 의문이 제기되고

있는 것도 부담거리

▸ 실제 최근 중국 정부가 태양광 발전에 대한 보조금을 대폭 삭감하자 수요가 급격히 떨어지는

일이 벌어졌는데, 로봇 분야에서도 같은 일이 일어나지 말라는 법이 없기 때문

◾ 이런 국내외 정세의 변화와 중국의 정책 일관성에 대한 불신 때문인지, 독일에서도 중국 일변도

의 협업 추진 전략을 재검토하려는 움직임도 눈에 띄고 있음

▸ 2018년 8월 독일 정부는 중국 옌타이 타이하이 그룹(Yantai Taihai Group)이 독일 공작

기계 제조업체인 Leifeld Metal Spinning(라이펠트 메탈 스피닝)을 인수하겠다고 한 제안에

대해 거부 방침을 발표하 음

▸ 라이펠트의 공작 기계는 항공기와 원자력 발전소의 부품 제조에 사용되고 있어 국가 안보상

우려가 있다고 판단했기 때문인데, 옌타이 타이하이 그룹은 독일 정부의 인수 거부 방침을

전해 듣고 곧바로 인수 제안을 철회하 음

▸ 독일 정부는 유럽연합(EU) 역외 기업에 의한 인수에 대한 규제를 2017년부터 강화해 왔으며

이번에 이를 발동한 것인데, 아이러니하게도 미더집단에 의한 쿠카의 인수가 규제 강화의

계기가 되었다는 분석이 있음

▸ 최근 화웨이가 독일 뒤셀도르프에 지사를 설립한 것을 비롯하여 다수의 중국 기업들이 독일에

진출하고 있고 독일의 중국에 대한 의존도가 커지고 있으며, 이에 대해 독일 산업계에서 거부

감을 가지고 있다는 말도 들려오고 있음

▸ 화웨이의 경우 정보 누출 의심이 제기되고 있는 상황이어서 독일 정부가 5G 관련 입찰을

진행하며 화웨이를 포함한 중국 기업의 배제를 검토 중이라는 보도도 나온 바 있음

◾ 이렇듯 독일과 중국 간 관계에는 인력과 척력이 함께 작용하고 있으며, 결말이 어떻게 나든

협업 과정에서 중국 로봇산업은 어쨌든 발전할 것이기에, 우리로서는 우려할 일이 아닐 수 없음

▸ 기술과 정보 유출 등을 우려한 독일이 중국과 좀 더 거리를 두려 할 수도 있고, 따라서 양국

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주간기술동향 2018. 12. 19.

간 관계가 앞으로도 계속해서 밀월을 유지할지는 알 수 없음

▸ 그러나 어쨌든 지금까지 독일 기업들은 중국에서 많은 혜택을 입고 있으며, 중국 기업들은

독일에서 많은 것을 배우고 있음

▸ 밀월이 언제 끝날지는 모르나, 협업이 유지되는 동안 중국에서 세계적인 로봇 제조업체나

시스템 통합업체가 출현할 가능성은 충분함

▸ 통신 및 IT 등의 분야에서 한국을 능가하며 미국에 도전하는 중국 기업들이 속속 등장하고

있는데, 이와 같은 일이 로봇산업에서도 일어나지 말라는 법은 없으며, 확률적으로는 그렇게

될 가능성이 더 높음

▸ 사실, 독일이 중국의 메이드인차이나

2025를 지원하는 것도, 자신들이 협력

하지 않더라도 중국의 제조산업과 로보

틱스는 어떻게든 고도화될 것이라고 보

기에, 그럴 바에는 차라리 중국과 협력

을 통해 피해를 최소화하자고 결정한 측

면도 있음

▸ 블룸버그에 따르면 메이드인차이나

2025가 계획대로 실현되었을 때 가장

큰 손실을 입을 국가는 독일, 한국, 대만

이 될 것으로 예상되기 때문

▸ 우리도 이제 서둘러 저임금과 낮은 원재료 가격 덕분에 저가로 승부하는 중국 제조업체를

머릿속에서 지우고, 독일 기업들의 전폭적 후원을 등에 업고 빠른 속도로 글로벌 선도 로보틱

스 업체로 발전해 나가고 있는 중국 제조업체들과 어떻게 경쟁할 것인지 고민해야 할 때임

[ 참고문헌 ]

[1] New York Times, “Europe and U.S. Agree on Chinese Threat, but Are Too Busy Feuding to Fight It,”

2018. 12. 7.

[2] Deutsche Welle, “Changes at German robotics firm Kuka raise questions over Chinese intentions,”

2018. 11. 26.

[3] Bloomberg, “Germany, South Korea Are Most at Threat From Made in China 2025,” 2018. 11. 6.

[4] South China Morning Post, “Why the Made in China 2025 road map to hi-tech supremacy will miss

its deadline,” 2018. 10. 1.

<자료> Bloomberg

[그림 6] 중국제조 2025로 피해를 입을 국가들

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정보통신기술진흥센터 35

II. 쌓여가는 우주 쓰레기, 지구 저궤도를 뒤덮을 정도로 급증할 가능성

◾ 달 기지와 화성 이주 등 지구 밖 행성에서 살아갈 미래가 회자되지만, 실은 지금까지 벌여 놓은

우주 탐사 때문에 앞으로 우주로 가는 것이 불가능해질 것이란 우려가 제기되었음

▸ 독일의 유명한 과학 분야 유튜버 쿠르츠작트(Kurzgesagt)는 현재 지구 주변에 우주 쓰레기가

가득 차 있으며, 이것들이 문제를 일으키면 인공위성과 GPS에 의존하는 우리의 삶이 단번에

1970년대로 회귀할 가능성이 있다고 주장

▸ 쿠르츠작트에 따르면 우주에는 로켓이나 망가진 위성의 파편 등 “우주 잔해(space debris)”

가 존재하며, 그 수가 해마다 증가하고 있음

▸ 게다가 이 우주 잔해들은 최대 시속 3만 킬로미터로 지구 주위를 돌며 정상적으로 작동 중인

위성 등과 부딪히며 새로운 우주 쓰레기들을 만들어 내는데, 파괴의 연쇄가 발생하면 대다수

인공위성들이 파괴되어 기능이 정지될 위험이 있음

▸ 2018년 현재 이 우주 잔해들의 수는 약 18,000개로 추정되며, 여기서 계속 늘어 지구를

둘러쌀 정도가 되면 로켓이 지구 궤도 밖으로 나가는 것 자체가 불가능해 지금 논의 중인

행성 이주 계획 등은 아예 불가능하게 될 수도 있음

◾ 오래 되어 고장 난 위성, 연료 로켓의 잔해 등에서 주로 우주 쓰레기가 발생하는데, 현재 지구

주위에는 작동하지 않는 인공위성이 2,600개가 있다고 함

▸ 지상에서 우주로 나가려면 우선 빠른 속도로 로켓을 밀어 올려 대기권을 벗어나야 하며, 일단

대기권을 벗어나면 로켓은 빠른 속도를 유지하면서 가로로 누워 지구 주위를 돌게 됨

▸ 이 과정이 잘 되어야 지구의 저궤도에 오르게 되는데, 저궤도에 오르는 것이 쉬운 일은 아니나

일단 저궤도에 오르기만 하면 로켓이 다시 저궤도 밖으로 이동하는 일은 거의 없음

▸ 이는 지구 바로 위에서 머무를 필요가 있는 우주 정거장이나 정지 위성, 그리고 고장 수리를

해야 하는 우주인에게는 아주 고마운 일임

▸ 그렇게 오랜 시간에 걸쳐 지구 저궤도를 따라 유랑하게 되면 구조물은 조금씩 공기 저항에

의해 마모되어 가고 결국에는 파손되어 지구로 떨어지게 되는데, 그 망가진 구조물의 일부는

지구로 낙하하지 않고 저궤도에 남는 경우가 있음

▸ 로켓에서 우주 잔해가 발생하기도 하는데, 우주로 떠나는 수단이 되는 로켓은 대부분 연료를

적재한 거대한 실린더로 구성되어 있으며, 연료가 소진되면 기체를 가볍게 하기 위해 불필요

해진 부분을 버리게 됨

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주간기술동향 2018. 12. 19.

▸ 이때 버려진 부분은 지구로 떨어지거나

대기권에 진입하며 타버리기도 하지만

대부분은 지구의 둘레에 남아 우주 공간

을 감돌게 됨

▸ 이로 이유들로 인해 지난 수십 년 동안

의 우주개발 결과, 지구 저궤도에는 부

서진 위성이나 미사일 시험의 파편 등과

같은 우주 쓰레기들이 넘쳐나게 되었음

▸ 현재 지구 주위에 작동하지 않는 인공위

성은 2,600 개, 모니터보다 큰 물체는 1만 개, 사과보다 큰 물체는 2만 개, 구슬 크기의

물체는 50만 개, 추적 불가능할 정도로 작은 물체는 1억 개가 있는 것으로 알려져 있음

◾ 개수보다 심각한 문제는 이 물체들이 매우 빠른 속도로 이동하고 있어, 콩알만 한 것들도 금속에

구멍을 내고 그 에너지가 주변에 향을 미치는 플라즈마 대포와 같은 위력이 있다는 점

▸ 우주 잔해들은 최대 시속 3만km의 속력으로 서로 교차해 가며 지구 주위를 돌고 있음

▸ 쿠르츠작트는 지금껏 수조 달러를 투자해 통신 위성, 내비게이션과 GPS용 위성, 기상 데이터

용 위성, 소행성 추적 장치, 위성 레이저 측거기기 등을 쏘아 올린 우주에 이런 위험한 우주

파편들이 가득한 상황에 대해 우려를 표하고 있음

▸ 일상생활에서 우주 탐험까지 수많은 경우와 연관이 있는 이러한 장비들이 우주 쓰레기와 충돌

하면 어느 날 갑자기 사용할 수 없게 되어 버릴 가능성이 있기 때문인데, 실제로 매년 3~4개

의 위성이 우주 잔해와의 충돌로 인해 파괴되고 있다고 함

▸ 향후 10년 동안 인공위성의 수는 지금보다 10배가량 증가할 전망인데, 우주 파편의 수 역시

10배 증가할 것으로 보이기 때문에 충돌 가능성은 100배 이상 증가할 것으로 보임

◾ 가장 두려워 할 상황은 우주 파편과의 충돌에 의해 다양한 구조물이 파괴되는 “연쇄 반응”이

일어나고 파괴의 속도가 가속화되어 지구가 우주 잔해들로 둘러싸이게 되는 것임

▸ 2개의 구조물끼리 부딪히면서 파괴되어 나온 부품들은 빠른 속도로 우주에 흩어져가고, 흩어

진 잔해에 의해 다른 인공위성이 파괴되고, 그렇게 나온 파편에 또 다른 물체가 파괴되어

마치 도미노 식으로 우주를 떠도는 물체에 의한 파괴가 연쇄적으로 발생할 수 있음

▸ 파괴된 하나의 위성에서 여러 가지 “플라즈마 탄환”이 만들어지고 그것이 여러 위성을 파괴하

면서 또 다른 위성이 파괴를 야기하면서 전체적인 파괴 속도가 가속되어 가고 있음

<자료> Kurzgesagt – In a Nutshell

[그림 1] 크기별 우주 쓰레기의 개수

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정보통신기술진흥센터 37

▸ 처음 2~3개의 충돌이 발생하기까지는

시간이 걸리겠지만, 인류가 연쇄 충돌이

일어난 것을 깨달았을 때에는 이미 돌이

킬 수 없이 늦은 상태가 될 수도 있음

▸ 최악의 시나리오는 시속 3만km의 속도

로 이동의 추적이 불가능한 아주 작은 우

주 잔해들로 지구가 뒤덮여 버리는 것임

▸ 이렇게 되면 지구의 저궤도를 횡단하는

것이 어려워지기 때문에, 달기지 구축이

든 화성 탐사든 현재 논의되고 있는 우주 개척 계획들은 모두 좌절될 수밖에 없음

▸ 우주 개척이야 안하면 그만이지만, 정작 큰 문제는 통신과 GPS 등 우주로부터 중개되는 데이

터에 의존하는 우리 삶의 대부분이 1970년대 이전으로 되돌아가야 한다는 것임

◾ 이러한 우려가 현실로 되는 것을 방지하기 위해 다양한 아이디어들이 제시되고 있는데, 어떤

기술을 사용해서든 우주 잔해의 제거는 “지금 당장” 이루어져야 할 것임

▸ 우주 잔해 제거 아이디어 중 대표적인 것은

궤도상에 있는 작은 우주 파편들을 그물로

잡아 작은 로켓을 통해 지구로 돌려 보내야

하는 방안임

▸ 그물로 가져갈 수 없을 만큼 큰 물체는 테이

저 건의 끝에 작살을 달아 타깃을 찔러 회수

한 후 대기권에 낙하시킨다는 계획도 있음

▸ 또한, 거대 전기 자석을 우주로 보내고 위성

내부에 포함된 자성 부품을 이용해 비행 경

로를 지구의 자기장에 따라서 조종하는 방법도 제시되고 있음

▸ 그물이나 작살을 사용하는 방법은 우주 파편을 잡으려고 할 때 새로운 충돌을 만들어 잔해를

늘리는 꼴이 될 가능성이 있기 때문에, 전기 자석을 사용하는 방법이 그물이나 작살보다 더

나은 방법이라는 것임

▸ 레이저를 탑재한 위성을 발사해 작은 우주 파편을 기화시키는 방법도 있는데, 이 역시 대상에

접근할 필요가 없어 잔해를 더 발생시킬 위험은 없으며, 부피가 큰 우주 파편은 격추시킬

수는 없지만 절단한 후 위험이 없는 궤도로 이동시키는 것은 가능하다고 함

<자료> Kurzgesagt – In a Nutshell

[그림 2] 우주 진해들의 연쇄 충돌

<자료> Kurzgesagt – In a Nutshell

[그림 3] 그물을 이용한 우주 잔해 포획

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▸ 어떤 방법을 쓰든 우주 파편은 지금 바로 제거를 시작해야 하는데, 이는 1억 개의 작은 탄환들

을 방치하면 그 수는 순식간에 1조 개로 늘어날 것이어서 당장 조치를 취하지 않으면 더

먼 우주로 나아가려는 인류의 꿈이 도전해보기도 전에 기회가 사라질 것이기 때문

[ 참고문헌 ]

[1] YouTube-Kurzgesagt, 11. 25, https://www.youtube.com/watch?v=yS1ibDImAYU

[2] Gigazine, 11. 27, https://bit.ly/2PyXfn7

III. 아마존 독자 개발 CPU ‘그래비톤’ 발표, 인텔에 드리운 먹구름

◾ 아마존이 AWS(아마존웹서비스)에 이용되는 서버에서 사용할 자체 개발 프로세서 “Graviton(그

래비톤, 중력 양자)”을 발표

▸ 아마존은 전세계 데이터센터에서 가동시키고 있는 수백만 개의 AWS 서버를 독자 개발한

그래비톤 칩으로 전환해 나갈 방침임을 분명히 하 음

▸ 아마존은 세계 최대 전자상거래 서비스 업체이지만, 수익의 대부분은 서버 임대 사업인 AWS

에서 벌어들이고 있음

▸ 뉴욕타임즈는 구글에 이어 아마존이 자체 칩 개발 움직임 강화를 표명함에 따라, 서버 사업에

서 큰 수익을 올리고 있는 인텔의 칩셋 사업이 기로를 맞이할 지도 모른다고 전망

◾ 아마존이 독자 칩 개발에 나선 것은 인텔의 범용 CPU를 사용하는 것보다 자신들의 목적에 맞는

칩을 개발해 사용하는 것이 보다 비용 효율적이기 때문

▸ 지금까지 클라우드 사업이나 EC 사이트 구축 등을 위해 서버를 사용하는 기업들은 대부분

인텔의 CPU가 탑재된 서버를 채택했는데, 많은 기업들이 사용할 수 있도록 설계된 인텔의

서버용 CPU는 높은 범용성이 특징임

▸ 그러나 범용성이 높은 칩은 반대로 해석하면 고객 서비스에 특화된 맞춤형 기능이 없다는

것을 의미하며, 어떠한 서비스에도 대응할 수 있게 하는 대신 효율화나 고속 성능 등 기능

면에서는 타협한 것이기 때문

▸ 효율성이 희생된 인텔의 칩을 탑재한 서버를 이용하는 기업에게 특히 수백만 대 규모로 서버를

구축하는 아마존과 같은 기업에게 범용 칩은 오히려 큰 손실을 가져올 수도 있음

▸ 이 때문에 자사 서비스인 AWS에 특화된 프로세서를 개발하기 위해 아마존은 2015년에 이스

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정보통신기술진흥센터 39

라엘 기업인 “Annapurna Labs(안나푸르나 랩)”을 인수했으며, 이후 차근차근 독자 칩 개발

을 진행해 왔고 마침내 그래비톤을 탄생시킨 것임

▸ 아마존에 따르면 ARM 기반으로 개발된 그래비톤은 에너지 효율에 초점을 맞춰 설계되었으

며, 데이터센터의 전력비용을 크게 절감할 수 있다고 함

▸ 이미 서버 선택 옵션으로 그래비톤 칩을 선택한 고객 중에는 서비스 이용료를 45%나 절감한

사례가 나왔다고 함

▸ 아마존은 그래비톤의 개발로 AWS의 운 비용을 절감할 수 있게 되었을 뿐 아니라 당분간

계속 병용하게 될 인텔 칩 탑재 서버 관련 비용도 크게 줄일 수 있을 것으로 예상됨

▸ 인텔과 가격 협상을 할 때 “작업 처리를 다른 데서 하겠다”라고 말하면 인텔은 양보하지 않을

수 없기 때문에 설비 도입 비용도 낮출 수 있을 것이기 때문

◾ 서버 프로세서의 설계와 제조에는 특별한 기술이 필요해 인텔이나 AMD에 의존할 수밖에 없다고

여겨졌으나, GAFA의 대두는 이러한 상황에 큰 변화를 가져오고 있음

▸ 거대한 이윤을 창출하고 있어 자체 칩을 개발하기에 충분한 자금력을 가진 GAFA(구글, 애플,

페이스북, 아마존)는 유력한 기술을 인수함으로써 자사 서비스에 특화된 프로세서를 독자적으

로 개발할 수 있는 역량을 갖추고 있음

▸ 인텔은 컴퓨팅이 PC에서 모바일 기기로 이동하는 변화를 놓치며 비즈니스 기회를 잃었고,

그 결과 현재 이익의 90% 이상이 서버 및 AI용 칩에서 나오고 있는데, GAFA와 같은 대형

고객들이 자체 칩을 개발하며 떨어져 나감에 따라 또 한 번 기로에 서게 될 전망

[ 참고문헌 ]

[1] The Register, 11. 27, https://bit.ly/2QMuic8

[2] New York Times, 12. 10, https://nyti.ms/2Ep8vkO

IV. 모넷과 이케아 사례로 본 자율주행무인매장 트렌드*

◾ 도요타와 소프트뱅크가 자율주행차량용 신규 서비스 창출을 위해 모넷(MONET)이라는 조인트

벤처를 설립하 으며, 이를 통해 도요타의 e-Palette 자율주행차량과 소프트뱅크의 IoT 기술을

활용, 서로의 강점을 결합하여 모빌리티 무인매장 서비스를 창출할 것으로 예상

* 본 내용과 관련된 사항은 산업분석팀(☎ 042-612-8296)과 최신ICT동향 컬럼리스트 김범수 집필위원(baemsu@gmail.com ☎ 010-7230-7901)에게 문의하시기 바랍니다.

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주간기술동향 2018. 12. 19.

▸ 2018년 CES에서 발표했던 도요타 이팔렛(e-Palette)의 특징은 상황에 따른 다양한 유형의

자율주행차 구현이 가능하다는 것인데 요리, 요가, 독서, 편의점, 배송, 병원, 호텔, 택시 등

이동형 매장이 가능하여 무인자동차의 미래 시장을 무인 매장으로 확대하고자 하는 가능성을

보여줌

▸ 2018년 10월에는 도요타와 소프트뱅크가 새로운 이동형 서비스 창출을 위해 합작 투자 회사

인 모넷(Monet) 설립을 선포하 는데, 모넷은 이동성(Mobility)과 네트워크(Network)의 결

합용어로, 소프트뱅크의 “정보를 통한 모두를 위한 행복”, 도요타의 “올 포 모빌리티(All For

Mobility)” 비전을 결합하여 안전하고 쾌적한 모빌리티 네트워크 사회를 구축하는 것이 목적임

▸ 모넷은 모빌리티 애즈 어 서비스

(Mobility As a Service)로써 B2B

형태로 기업체들에게 이동형 무인

상점을 제공할 것으로 기대되고 있

는데, 배달뿐 아니라 직접 찾아가는

무인 레스토랑, 무인 편의점, 무인

서점, 무인 호텔 등이 가능할 것으

로 예상됨

▸ 아마존의 아마존고처럼 무인매장 구

축을 위해서는 IoT와 인공지능 기

술이 필요하며, 모바일 무인매장을

위해서는 모바일 환경에서의 IoT와

인공지능 기술이 필수적인데, 소프

트뱅크의 모바일 IoT 플랫폼은 모

[그림 1] 도요타 무인자동차 이팔렛의 각종 활용 상황

[그림 2] 소프트뱅크, 도요타 합작사 모넷 개념도

최신ICT이슈

정보통신기술진흥센터 41

바일 무인매장을 구현하는 데 최적의 기술이며 도요타의 무인자동차와의 협업은 더욱 빠르게

진출할 수 있는 기회가 될 것임

▸ 모넷의 미래 모습은, 특정 기업체의 모빌리티를 위한 솔루션 제공뿐 아니라 도요타의 이팔렛을

기반으로 새로운 형태의 공간 임대, 또는 공간 공유 경제 비즈니스로 확대될 것으로 예상됨

◾ 이동형 무인매장에 대한 낙관적 전망은 이케아가 연구 중인 자율주행차 컨셉에서도 엿볼 수

있으며, 이케아는 자율주행차를 단순히 이동을 위한 차량 개념이 아닌 집, 상가 같은 공간의

개념으로 확대

▸ 지난 9월 이케아의 스페이스10 연구소에서 이동하는 공간이란 자율주행차 컨셉을 내 놓았는

데, 이와 함께 이동하는 오피스, 이동하는 카페, 이동하는 농장, 이동하는 샵, 이동하는 호텔,

이동하는 병원(Office, Cafe, Farm, Shop, Hotel, Health on wheels)이란 활용 방안을

제시함

▸ 이케아는 운전석이 없어진 자율주행차의 내부는 이제 생활공간이 될 것이고 분명 자동차와

같은 인테리어가 아닌 생활공간으로서의 인테리어로 포지셔닝 될 것으로 예측하고 있으며,

향후 2022년부터 자율주행차가 확산되면서 이케아에게는 최대 시장이 될 것으로 기대

◾ 자율주행차의 상용화가 목전에 이른 상황에서 자동차, 가구, 생필품 등 다양한 분야에서의 기업

들이 자율주행차를 신시장 창출의 기회로 삼고 있는 가운데, 이에 대한 우리의 적극적인 대응이

필요한 시점임

▸ 2018년 12월 구글의 웨이모가 자율주행 택시를 미국 피닉스에서 상용화하면서 자율주행차에

대한 기술 구현이 하나둘 실현되고 있는 모습을 보이고 있음

▸ IT 기업뿐 아니라 가구회사 이케아, 심지어는 생활용품 회사 무지(MuJi)까지도 모든 날씨에서

운행이 가능한 자율주행차 기술을 개발하는 등 이 분야에 관심을 가지는 것을 볼 때, 다양한

기업들이 자율주행차를 신시장으로 파악하고 있는 것으로 판단됨

[그림 3] 이케아의 자율주행매장 컨셉(병원, 상점, 호텔, 카페)

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주간기술동향 2018. 12. 19.

▸ 자율주행차의 상용화는 IT, 자동차, 인테리어, 주택, 더 나아가 임대에 이르기까지 다양한

산업에 새로운 기회를 제공할 것임이 확실 시 되기에 국가적으로 자율주행차 상용화에 적극적

인 관여가 필요한 시점임

[ 참고문헌 ]

[1] https://www.forbes.com/sites/nargessbanks/2018/01/10/toyota-e-palette-ces2018/#408b8c315368-

도요타 이팔렛 사례

[2] https://techcrunch.com/2018/10/03/softbank-toyota/- Monet 사례

[3] https://www.softbank.jp/en/corp/group/sbm/news/press/2018/20181004_01/ - Monet 사례2

[4] https://www.fastcompany.com/90237224/ikea-is-now-interested-in-self-driving-cars - 이케아 자율주행

차 사례

[5] https://interestingengineering.com/ikeas-innovation-lab-launches-self-driving-car-project - 이케아 자율

주행차 사례2

사업책임자: 최 령 (기술정책단장)

과제책임자: 이성용(산업분석팀장)

참여연구원: 변화성, 이재환, 이효은, 이상길, 안기찬, 김용균, 박혜영, 김우진, 전영미(위촉)

통권 1877(2018-49)

발 행 년 월 일 : 2018년 12월 19일발 행 소 : 편집인겸 발행인 : 석제범등 록 번 호 : 대전 다-01003등 록 년 월 일 : 1985년 11월 4일인 쇄 인 : ㈜승일미디어그룹

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