가상현실 체험 시스템은 3차원 영상을 디스플레이 장치에 보이기 위해 영상을 저장 및 분할하고 영상 렌더링 기법을 적용해 복수개의 디스플레이에 렌더링하는 기술이다. 교육, 시뮬레이션, 산업 안전, 공공기관, 가상 체험관은 물론 모니터링 솔루션, 선박, 스마트 공장, 솔루션 사업 등 다양하게 활용된다. 가상현실 체험 시스템 분야 특허 기술 트렌드 및 시장 동향을 살펴본다.   <편집자>

VR과 AR 기술 융합… 모바일 콘텐츠 산업 확대

가상현실(VR)은 현실세계를 차단한 디지털 환경을 구축한 사이버 공간 속의 허상을 보여주는 것이며, 증강현실(AR)은 현실세계에 가상의 정보를 입혀서 보여주는 기술이다.

가상 · 증강현실은 4차 산업혁명 기반 기술로서, 다양한 산업 분야와 융합해 새로운 콘텐츠 서비스를 시도하고 있으며, CPND(Content, Platform, Network, Device) 생태계 차원에서 다양한 기술 개발이 요구된다.

가상·증강현실 C-P-N-D 생태계 ※ 출처: 국내외 AR, VR 산업 현황 및 시사점, 현대경제연구원

국내 기업의 경우, 가상·증강현실 시장 확산에서 가장 중요한 역할을 하는 단말기·서비스 분야에서 글로벌 경쟁력을 보유했으나, SW·콘텐츠 경쟁력은 해외에 비해 취약하다. 기기(제조사), 서비스(통신·방송사)의 경우에도 대기업 중심의 기술개발 및 시장형성이 이루어지고 있는 상황이다.

모바일 기기 및 각종 센서의 성능 향상, 위치인식 인프라 확대, 오픈 소스 기반의 모바일 OS 등장으로 향후 VR과 AR 기술을 융합 활용한 모바일 콘텐츠 산업이 확대되고 시장이 급팽창할 것으로 전망된다.

해외 글로벌 선도 기업들은 초기 스타트업 등을 대상으로 활발한 인수합병(M&A)을 진행해 가상·증강현실 산업에 진출하고 있으며, 기술 개발과 신제품 출시에 박차를 가하고 있다.

생활공간 속의 가상·증강현실 시장 ※ 출처: 가상현실과 증강현실 기술 발전 방향과 시사점, 소프트웨어정책연구소(SPRi), 2017

다차원적인 몰입감… 사용자에게 새로운 경험을 제공

가상 · 증강현실은 사실감뿐만 아니라 몰입과 흥미로움을 제공해 ICT 및 콘텐츠 시장의 기술 혁신을 주도할 것으로 예상되며, 최근 가상현실과 증강현실의 경계가 허물어진 혼합현실(MR)에 대한 관심이 증대되고 있다.

마이크로소프트는 홀로렌즈를 통해 가상현실(VR)과 증강현실(AR)의 경계를 허무는 혼합현실을 바탕으로 한 콘텐츠의 가능성을 제시했고, DAQRI사는 DAQRI 헬멧을 활용해 혼합현실 구현의 가능성을 보여주고 있다.

DAQRI 헬멧을 활용한 혼합현실(MR) 구현 사례(DAQRI)

또한, 실감형 VR콘텐츠에 인터랙티브 요소를 결합한 트레드밀․의류 등 신개념의 동작인식 기기 개발이 이어지고 있으며, 향후 인공지능을 활용한 의도, 감정, 상황인지 기술이 접목된 콘텐츠 서비스 출현이 예상된다.

현대자동차가 등록한 ‘증강 현실 제공 방법 및 그 장치’ 특허는 카메라로 입력되는 실사 영상을 통해 화면 내의 위치별 정보량을 분석하고 운전자가 시야를 확보할 수 있도록 위치별 정보량이 가장 최소화된 위치를 자동으로 탐색해 가상 정보를 표시하는 증강현실 제공 방법 및 장치 기술이다.

차량내 탑재된 증강현실 제공 장치로서, 정보량이 가장 최소화되는 위치에 가상 정보를 표시함으로써 한정된 시각 자원을 효율적으로 사용할 수 있고, 필요없는 정보는 자연적으로 제거함으로써 조작 편의성을 높여준다. 또 마커 정보 표시 위치를 자동으로 선택하고 정보량 분석을 통해 운전자에게 최대의 정보 제공이 가능하다.

미국 Magic Leap이 등록한 ‘조절 가능한 동공간 거리를 가지는 가상 또는 증강 현실 헤드셋’ 특허 아이피스들(eyepieces)의 동공간 거리(interpupillary distance)를 조절 가능한 가상 또는 증강 현실 헤드셋 기술이다.

이처럼 가상 · 증강현실 기술은 다차원적인 몰입감을 바탕으로 사용자에게 새로운 경험을 제공할 것으로 예측된다. 응용분야 또한, 교육, 의료, 군사, 산업, 엔터테인먼트 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 전망된다.

세계 가상·증강현실 시장… 2025년 기준 최대 1,820억 달러

가상 · 증강현실 산업은 최근 스마트폰의 보급 확대, 디바이스의 진화 등 ICT 발전과 페이스북, 구글, 마이크로소프트, 애플 등 세계적인 IT 기업의 투자를 배경으로 급성장하고 있다.

산업구조는 콘텐츠(Contents), 플랫폼(Platform), 네트워크(Net work), 디바이스(Device)가 결합된 C-P-N-D 생태계를 형성하고 있다.

세계 가상·증강현실 시장은 2025년 기준 최대 1,820억 달러에서 최소 230억 달러의 시장이 형성될 것으로 전망된다. 특히, 중립적인 예측의 경우 800억 달러 규모를 형성하며, 소프트웨어 시장의 경우 350억 달러의 규모로 전체 시장의 약 44.2%의 점유율을 차지할 것으로 예상된다.

2025년 가상·증강현실 시장 시나리오 ※ 출처: Virtual & Augmented Reality, Goldman Sachs, 2016

시장 점유율은 게임(33%)이 가장 높은 비중을 차지할 것으로 예상되며, 의료(15%), 엔지니어링(13%) 순으로 시장 비중이 높을 것으로 전망된다.

우리나라는 가상·증강현실 생태계 중에서 디바이스 및 네트워크 분야에서 글로벌 경쟁력을 보유하고 있는 반면, 디바이스 원천기술, 콘텐츠 제작 소프트웨어, 플랫폼 분야의 기술수준은 초기 단계에 불과해 해외의존도가 높은 편이다. 이를 극복하고 경쟁력을 확보하기 위해 정부 주도하에 다양한 방안들이 추진되고 있다.

기술&시장 분석 시리즈는 한국발명진흥회 지식재산평가센터가 다년간 축적해온 기술시장 자료를 기반으로 작성됐다. 기술가치평가는 사업화하려는 기술이나 사업화된 기술이 해당 사업을 통해 창출하는 경제적 가치(금액)를 시장에서 일반적으로 인정된 가치평가 원칙과 방법론에 입각해 평가하는 작업이다. 한국발명진흥회 지식재산평가센터는 기술이전 및 사업화 촉진에 관한 법률 제 35조, 발명진흥법 제28조 등에 따른 정부 공인 기술평가기관이다.