/사진=한국산업기술진흥원 웨비나 캡처.

 

[소셜밸류=이호영 기자] 가상 현실은 기업 임직원 교육 등에 활용할 수 있다. 가상 인간도 단순히 기업 마케팅 차원에서 모델·연예 활동 정도가 아니라 환자 헬스케어·군대 훈련 분야까지 활용 범위를 넓힐 수 있다. 이와 함께 가상 현실 등의 기술적 난제로는 인코딩·디코딩해야 할 폭증한 데이터량 등이 지적된다.

16일 한국산업기술진흥원 '2022년 글로벌 신산업 신기술 세미나'에서는 오태환 교수(미국 로체스터공과대)와 김강수 박사(캐나다 캘거리대)가 가상 현실 등과 사물 인터넷, 가상 인간 등 활용 수준과 과제, 개발 방향 등을 짚었다.

오태환 교수는 가상 현실(VR)·증강 현실(AR)용 사물 인터넷(IoT) 적용 등 언급에 앞서 적용 기술 층위에 따른 가상 현실의 종류, 장비 등을 설명했다. 가상 현실에서 장비는 무엇보다 중요하다고 볼 수 있다.

가상 현실은 냄새·촉각 등 감각(필링)과 동작(모빌리티)을 통해 현실감을 얻는다. 이때 장비는 핵심이 된다. 햅틱 장갑(글러브)와 보디 슈트 등으로 총에 맞으면 총 맞는 느낌, 불 옆에 가면 불의 뜨거운 느낌을 줄 수 있어야 한다. 일례로 위험한 소방수 훈련 등을 생각해보면 이해하기 쉽다.

또 하나의 가상 현실 시스템이 현실감을 높이거나 얻는 데는 활동 반경이 되는 공간(스페이스)은 작더라도 다양한 움직임(모빌리티)이 중요해진다. 시스템 내 구현 동작이 풍부하면 현실감은 높아진다.

흔히 가상 현실은 훈련·교육(트레이닝), 지도·안내(가이드) 등에 쓰인다. 임직원 교육, 군대 훈련 등에도 쓰이지만 디자인 원형(프로토타입) 제작 전 디자인이 잘 만들어졌는지 테스트하는 데도 적합하다.

이런 가상 현실에서 애니메이션은 현실감이 떨어지는데 이때 사진으로 대체하면 필요 데이터량은 급증한다. 이는 인코딩, 디코딩 문제와 직결된다.

오태환 교수는 "사물 인터넷(IoT)을 설명했지만 이때 오가는 필요 데이터량은 엄청나다"며 "어떻게 효율적으로 인코딩, 디코딩, 렌더링할 수 있는지가 이 지점에서 중요한 난제(챌린지)"라고 생각한다. 이어 "지연(딜레이)도 문제"라고 했다.

가상 현실의 고해상도 영상으로 인코딩·디코딩 작업은 복잡해지고 지연 문제가 발생하면서다. 이들 데이터는 압축해 다뤄야만 한다.

오 교수는 난제로는 이런 고비용 렌더링비와 맞물린 인코딩·디코딩 작업 문제뿐 아니라 효율적인 가상 현실(VR) 시스템 디자인, 효율적인 체감 품질(QoE) 평가 등을 꼽았다.

오태환 교수는 "클라우드 전 '엣지 서버'에 넣는 게 답일 수 있다"며 "클라우드보다 더 가까운 엣지에서 (데이터가) 왔다갔다 하면 지연이 더 적을 것"이라고 했다.

이어 "효율성 면에서 헤드셋 등도 안경(글라스)처럼 쓸 수 있다. 이런 것도 논의 방향"이라고 했다.

또 사용자 체감 품질 최적화 방안으로는 영상 디코딩 복잡성, 처리(프로세싱) 지연을 줄이면서 화질을 향상 시키는 것 등이 있다.

이외 연구 방향으로는 가상 현실 보안과 개인 정보(프라이버시) 문제, 상호 작용 가능한 360도 영상 폰 시스템, 휴대용 사물인터넷 서비스를 위한 경량의 가상 현실 솔루션 등이 있다. 가상 현실에서 감정(이모션)을 어떻게 전달할 것인가 문제도 다룬다.

이날 김강수 박사는 '확장(XR) 현실에서 상호작용형 가상 인간의 사회적 실재감 향상과 응용'을 다루면서 메타버스 등 이들 가상 공간 활용 가능성, 가상 인간 효용성과 발전 방향 등을 다뤘다.

김 박사는 사용자 인간이 조종하는 아바타와 컴퓨터 알고리즘에 의한 자동 시스템인 에이전트 등 3차원 디지털 인간 개념을 정리하고 사용자와 가상 인간(에이전트)의 상호 작용 연구 분야에 대해 설명했다.

지금처럼 제페토 구찌 컬렉션 쇼 등 마케팅 활동 등이 이슈가 되기 훨씬 전인 10여년 전부터 김 박사는 가상 인간과의 사회적인 영향 등을 통해 인간이 사회적 실재감을 얻는 과정을 들여다보면서 가상 인간의 활용 지점을 연구해왔다.

실제 가상 인플루언서들은 소속사와 계약 등을 통해 광고, 영상 등 현실 세계에서 활발히 활동하고 있다. 반대로 이제는 사용자도 메타버스 환경 안에서 가상 캐릭터를 이용해 상호 작용할 수 있다.

현재 혼재해 쓰이는 가상 공간 개념을 정리해보면 증강 현실(AR)은 현실에 가상 객체를 넣어 상호 작용하는 것이라면 증강 가상(AV)은 가상 공간에 실체가 부분으로 들어가는 개념(일례 기상 캐스터)이다. 혼합 현실(MR)은 단순히 객체를 덧씌우기(오버레이)하는 것을 넘어 더 상호 작용하는 게 가능해진 것이다. 최근엔 이런 MR 기술을 망라한 확장 현실(XR)이 부각되고 있다.

AR 요소로 꼽히는 실제와 가상의 결합, 실시간 상호 작용, 3차원 공간 등록 3가지를 봤을 때 이미 AR에 상호 작용은 기저가 된다.

김강수 박사는 "대부분 메타버스, VR 플랫폼 등도 여전히 가상 공간에서의 상호 작용을 많이 의미하고 있다"며 "이 멀티한 공간 자체의 활용도 중요하지만 연구자들이 원하는 것은 이런 메타버스 환경 혹은 가상 현실이 어떻게 실제 환경에 더 영향을 미칠 수 있느냐다"고 했다.

이어 "또 이게 얼마나 사용자들이 현실 공간과 가상 공간을 왔다갔다하면서 상호 작용할 수 있고 그 경험의 범위를 늘릴 수 있느냐 이런 게 더 주요 사안"이라고 봤다.

김강수 박사는 "이런 면에서 저는 가상 인간을 이용한 어떤 사용자 경험의 측면을 연구해오고 있다"고 했다. 이어 "결국 가상 인간과 상호 작용하면서 어떤 일이 생기는 지 등을 보면 결국 우리가 원하는 건 어떤 식으로든 어떤 사회적인 영향력"이라고 했다.

한마디로 김 박사의 연구는 가상 인간과의 상호 작용을 통해 사용자의 이런 사회적 영향, 존재감(연결감)을 확대하는 요소를 알아내는 데 있다. 사실 같은 인간에 비해 가상 인간과의 상호 작용에서는 사용자는 이런 사회적 영향, 존재감을 그다지 강하지 않게 느낀다.

김 박사는 "사용자는 가상 인간과는 물리적 공간에서의 상호 작용이 상대적으로 많이 없다"며 "이런 부분을 채워준다면 사용자가 느끼는 사회적 존재감에 어떤 영향이 있을지 연구해왔다"고 했다.

일례로 가상 인간의 가상 책상과 연결된 사용자의 물리적 책상을 같이 진동 시킨다든지 하는 식으로 상호 작용을 변화 시키면 사용자의 사회적 존재감 정도는 크게 높아졌다. 이제는 사물 인터넷을 이용한 물리적 상호 작용 시스템을 고안, 적용 연구하고 있다.

 

헬스케어 분야도 가상 인간과의 상호 작용을 높여 활용할 수 있는 지점을 연구하고 있다. 이외 군대 훈련도 에이전트 어시스턴트를 이용할 때 목소리만 쓸 때와 실제 공간에 나올 때 상황으로 나눠보면 실제 공간에서 상호 작용할 때 훈련자 퍼포먼스(성과)를 높이면서도 심리적 부담은 낮추는 결과를 얻기도 했다.

한편 이날 웨비나에서는 가상 현실 적용 사례로 자동차 디자인 프로토타입 활용 지점도 논의했다. 오태환 교수는 "디자인한 공간이 기대한 만큼 넓은지, 드로잉한 것보다 가상 현실(VR)에서 앉아보면 오른편에 디자인한 게 왼편으로 이동하는 게 나을 것 같다든지 가상 현실은 디테일한 프로토타입 제작 전 디자인을 진화(이발브)시킬 수 있는 기회가 될 수 있다고 본다"고 했다.

 

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