GSCT UVR LAB.
UVR Lab. was formed in Feb. 2001 at GIST to study and develop “Virtual Reality in Smart computing environments” that process multimodal input, perceive user’s intention and emotion, and respond to user’s request through Augmented Reality. Since 2012, UVR Lab moved to KAIST GSCT and restarted with a theme of “FUN in Ubiquitous VR.”
 
작성일 : 19-10-10
[기사]현실로 끌어낸 디지털세상, 증강현실을 공략하라!
 글쓴이 : UVR
조회 : 240  
학자와의 티타임㉙ 우운택(카이스트 문화기술대학원) 교수

 

 ‘내가 나비인가, 나비가 나인가.’ 장자의 말처럼 머지않아 현실과 가상의 경계가 허물어지는 날이 올 테다. <스파이더맨: 파 프롬 홈>, <알함브라 궁전의 추억> 등 각종 미디어 속에서 볼 수 있던 가상현실, 증강현실 기술이 우리 현실과 가까워졌으니 말이다. 2016년 ‘포켓몬 GO’ 게임으로 증강현실에 대한 관심이 높아진 후, 차세대 몰입경험 기술로 증강현실이 주목받고 있다. 증강현실이 우리에게 미칠 영향과 풀어나갈 과제에 대해 ‘한국 가상증강현실 연구 선구자’라 불리는 KAIST 증강현실 연구센터장 우운택(KAIST 문화기술대학원) 교수와 이야기를 나눴다.

 

- 영화 <스파이더맨: 파 프롬 홈>에서는 홀로그램과 증강현실 기술로 꾸며진 ‘가짜’ 세계가 등장해 사람들을 혼란에 빠뜨립니다. 현실에서도 가능한 기술인가요

 “실제로는 스크린이나 증강현실 안경 같은 매개체 없이, 진짜와 가짜를 구별할 수 없을 정도로 가상세계를 현실공간에 구현해내기는 어렵습니다. 매개체 역할을 하는 스크린이 있어야 빔 프로젝터의 내용이 보이는 것처럼, 현 기술로는 매개체 없이 허공에 가상 형상을 띄우기 어려운 상황이에요. 또한 여러 사람이 같은 가상공간을 동시에 현실에서 보고 느끼게 하는 증강현실을 구현하기 위해서는 컴퓨터 비전(Computer Vision) 기술을 통해 현실세계를 삼차원으로 재구성해 해석하고 카메라의 위치를 실시간에 추적해야 합니다. 동시에 현실의 기준 좌표에 맞춰 다시 3차원 가상세계를 원하는 위치에 재현하는 3D 렌더링을 거쳐야 합니다. 또한 실시간 반응이나 상호작용도 가능하게 만들어야 합니다. 이를 영화처럼 정교한 홀로그램으로 재현하려면 적어도 2~30년 후에야 가능할 것으로 생각합니다.”

 

- 동일 영화에서는 ‘이디스’라는 증강현실 안경이 등장합니다

 “마이크로소프트에서도 이미 홀로렌즈라는 증강현실 안경을 만들었습니다. 최근에는 다양한 회사에서 더 저렴한 안경형 디스플레이를 개발하고 있기도 해서 점차 증강현실 안경이 빠르게 보급될 듯합니다. 증강현실 안경은 현실을 맨눈으로 보면서 그와 관련된 정보를 띄우는 일종의 투명 스크린입니다. 스마트폰으로 하던 모든 일을 안경으로 할 수 있게 하는데 안경을 착용하고 스마트폰처럼 터치하거나 키보드를 이용해 문자를 입력할 수는 없죠. 그래서 영화 속 아이언맨의 ‘자비스’와 같이 말이나 제스쳐로 정보를 묻고 답하거나 스스로 알아서 정보를 먼저 제공하는 방식인 지혜로운 유저 인터페이스(User Interface)를 연구하고 있습니다. 또한 안경에 어떠한 정보를 어떤 방식으로 넣어야, 인간의 능력을 육체적, 정신적, 사회적으로 확장하는 새로운 경험을 할 수 있을지에 대해서도 고민하고 있습니다.”

 

- 손을 이용한 안경 착용형 원격협업 시스템도 연구하고 계십니다

 “영화 <킹스맨> 중, 다른 장소에 있는 사람들이 증강, 가상현실 기술을 이용해 홀로그램 형태로 회의장에 앉아있는 모습이 나옵니다. 우리 연구소에서는 사람 얼굴을 보며 원격협업을 하는 것에서 나아가, 서로 다른 공간에서도 손을 이용한 공동 작업을 할 수 있도록 연구합니다.

예를 들어, 기타를 배우고 싶은 학생은 증강현실 안경을 쓰고 정면에 입체적으로 띄워진 선생님의 손 모양을 따라할 수 있겠죠. 더 생동감 있게는 학생의 손 위에 가상의 선생님 손을 겹쳐 학생이 선생님의 손 모양을 그대로 따라 하도록 할 수도 있습니다. 지금은 손을 삼차원으로 만들어 다른 공간에 그를 보여주고, 손이 움직이는 모습을 정교하게 포착해 아바타로 표현하는 과정을 연구하는 중이에요.”

 

- 교수님께서 해오신 증강현실 연구의 궁극적인 목표는 무엇인가요

 “우리 연구소가 고민하는 건 ‘사람의 능력을 확장하기 위해 증강현실은 어떻게 이용돼야 하는가’입니다. 대부분의 기업은 소비자에게 기술을 통해 자신의 상품을 사도록 압박하려 한다면, 우리 연구소가 개발하는 기술은 개인이 증강현실을 통해 스스로 능력을 확장하고 개인의 이익을 대변하는데 쓰이면 좋겠다고 생각했죠. 현실 세계를 증강하는 것도 필요하지만, 사람의 능력을 확장하는데 초점을 둔다는 의미에서 이를 ‘증강 휴먼’이라 명명하기도 했습니다.

 우리 연구소는 인간 능력을 몸의 능력과 머리의 능력, 그리고 사회활동 능력으로 나눠 각각의 측면에서 인간 능력의 한계를 뛰어넘는 방법을 찾으려 합니다. 증강현실 안경을 써 벽 너머를 볼 수 있거나 더 멀리 달을 탐사할 수 있다면 이는 몸의 능력을 확장하는 거죠. 다른 예로 안경을 착용했을 때 각 상황에 맞는 정보를 제시하여 의사결정에 필요한 정보를 추천해주는 기술은 뇌의 인지능력, 기억능력, 의사결정능력을 확장한다고 볼 수 있겠죠. 나아가, 기술이 인간을 소외시킨다는 시선과는 반대로, 사람들과 관계 맺기를 도와주거나 관심이나 목표가 비슷한 사람들이 연대하도록 지원하여 사회 활동을 더욱 활발하게 하도록 도울 수도 있겠지요.”

 

- 증강현실이 사회활동을 도울 수 있다는 말이 쉽게 와닿진 않습니다


 “증강현실은 가상세계와 현실세계가 연결성을 갖고 실시간으로 소통하도록 지원할 수 있습니다. 디지털트윈(digital twin)과 연동하면, 실시간에 모아진 정보를 모니터링하거나, 시뮬레이션할 수 있습니다. 이 결과는 현장의 시민들이 활용할 수 있도록 즉시에 스마트 폰으로 보낼 수도 있습니다. 따라서 시민은 증강현실 기술을 통해 문제 발견이나 신고를 할 수도 있고, 집단지성을 통해 문제 해결에 직접 참여할 수도 있습니다.

 연구소가 수행하려고 준비하는 생태 하천 프로젝트를 예로 들어봅시다. 학교 뒤 하천의 디지털트윈을 만들고 다양한 센서를 연동하면 모아진 정보를 실시간에 모니터링거나 시뮬레이션을 할 수 있습니다. 예를 들어 인근 연구기관들이 폐수를 내보낼 때, 센서나 시민들이 찍은 사진을 통해 인지한 정보를 즉시에 디지털 트윈과 연동된 증강현실을 통해 가시화하고 공유할 수 있습니다. 또는 가상세계에서의 시뮬레이션 결과를 보고 현실의 미래를 예측해볼 수도 있겠죠. 무슨 일이 일어나는지 몰라, 특정 행동을 하지 않는 우리에게 증강현실은 정보를 실시간으로 보여주고, 그를 감시하게 할 수 있는 것입니다. 디지털트윈과 연동된 증강현실이 전문가나 시민들의 집단지성을 통해 문제해결 방안을 시민들이 찾아가도록 지원한다면 다른 사람들과 협력하는 사회적 활동역량을 확장한 것으로 볼 수 있겠죠.”

 

- ‘K-Culture Time Machine 프로젝트’라는 문화와 기술을 접목한 흥미로운 연구를 진행하신 바 있습니다

 “문화 해설사에게 설명을 듣지 못할 경우에도, 사람들이 유적지에서 풍부한 문화 해설을 듣게 하기 위해 시작한 프로젝트였습니다. 스마트폰에 문화유적지를 비추면 물체인식기술과 위치 정보를 이용해 문화 유적을 파악하고, 유적과 관련한 정보를 다양한 정보 소스로부터 끌어와서 수용자에게 보여주는 방식이죠.

 타임머신이라고 한 이유는 문화유산이 과거 100년 전, 200년 전에 존재했던 모습을 시간순으로 보여주거나 탐색할 수 있도록 하기 때문입니다. 나아가 이 프로젝트를 통해 공간적으로 흩어져 있는 각종 데이터를 사용자 유형에 맞게 가공해 제공하는 것까지 목표를 두고 있습니다. 예를 들면 사용자의 지식, 경험, 선호 등 맥락정보를 종합적으로 고려하여 인물이나 사건에 관심이 있는 사람, 텍스트. 그림, 영상 등 정보 위주로 탐색하고 싶은 사람, 장소를 둘러보는데 관심 있는 사람 등으로 유형을 나눠 사용자가 원하는 데이터를 유연하게 제공하려는 것이죠.”

 

- 증강현실 기술이 성장하기 위해 풀어야 할 과제는 무엇인가요

 “VR의 아버지인 이반 서덜랜드는 ‘스크린은 디지털 세상으로 가는 창’이라고 말했습니다. 유비쿼터스 컴퓨팅을 주창한 마크 와이즈는 컴퓨터가 현실의 객체와 결합해 사용자의 요구를 눈치껏 대응할 수 있는 컴퓨팅 환경이 만들어 질 것으로 예측 했습니다. 스티브 잡스 덕분에 이동하면서 스마트 폰을 사용하게 되었습니다. 스크린을 통해 다양한 디지털 정보를 활용할 수 있게 되었고, 사물인터넷, 5G, 인공지능의 연동으로 유비쿼터스 컴퓨팅 시대로 한걸음 더 가깝게 다가가고 있습니다.

 그런데, 증강현실은 무슨 역할을 더 할 수 있을까요? 먼저, 증강현실 스크린은 디지털 세상으로 가기만 하는 것이 아니라 디지털 세상이 현실로 나올 수 있도록, 양방향으로 소통하도록 지원 합니다. 그리고 가져온 정보를 현실에서 직관적으로 이해할 수 있도록 증강하고, 실시간 상호작용도 가능하게 합니다. 나아가, 증강현실 경험을 다른 사람들과 공유할 수도 있습니다. 이를 실현하기 위해서는 ‘위치기반 경험공유 플랫폼’이 필요합니다. 3차원 지도기반 디지털트윈이 증강현실과 연동돼야 합니다. 최근 KAIST 증강현실 연구센터가 가장 큰 관심을 가지고 연구하는 분야이기도 합니다. 사람들이 재미를 느끼고, 활용할 가치 있다고 생각하는 소셜미디어 플랫폼이 생긴다면, 다음 세대의 상상력을 바탕으로 더 재미있게 사는 새로운 세상이 만들어지지 않을까요?(웃음)”

 

1. 유저 인터페이스 : 사용자와 시스템 사이에서 데이터나 정보를 주고받거나 상호작용 할 수 있는 매개체

2. 디지털트윈 : 현실에 대응하는 가상을 만들고 센서를 연동해, 센싱한 신호 해석을 통해 현실을 모니터링 하거나 미래에 발생할 수 있는 상황을 시뮬레이션 하여 현실에서 활용할 수 있도록 하는 가상플랫폼

글 | 최현슬 기자 purinl@

사진 | 양가위 기자 fleeting@

출처 : 고대신문(http://www.kunews.ac.kr)