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2023 ETRI Technology Report 9Hyper Reality Metaverse Research Laboratory Lee Jeong Ik

메타버스는 단순한 가상 공간을 넘어 차세대 디지털 신대륙으로 주목받고 있습니다. 초실감 메타버스 연구소는 이러한 세상을 구현하기 위해 디바이스, 콘텐츠, 미디어 기술을 아우르는 종합적인 연구를 수행합니다. 현재는 증강현실(AR)과 가상현실(VR)의 핵심인 마이크로 디스플레이 기술 개발에 매진하고 있으며, 최근에는 OLED 마이크로 디스플레이 기술을 성공적으로 개발하여 기업에 이전함으로써 실질적인 산업 생태계 구축과 상용화에 앞장서고 있습니다. 기존의 연구 방식이 하드웨어와 소프트웨어를 분리하여 진행했다면, 본 연구소는 두 영역을 동시에 탐구하는 통합적 접근 방식을 강점으로 내세웁니다. 현재의 메타버스가 주로 2차원 영상에 머물러 있다면, 미래에는 3차원 입체 영상을 기반으로 한 진정한 초실감 환경이 구축될 것입니다. 이를 위해 입체 영상 시청 시 발생하는 어지럼증을 해결하는 것이 필수적입니다. 연구소는 영상의 획득부터 전송, 합성, 재현, 상호작용에 이르는 전주기에 걸친 기술을 개발하며 입체 메타버스 실현을 목표로 합니다. 글로벌 기업들이 입체 영상 분야에 앞다투어 뛰어드는 흐름 속에서 메타버스는 전 세계적인 핵심 키워드로 자리 잡았습니다. 이러한 기술적 진보의 궁극적인 목적은 단순히 편리함을 제공하는 것이 아니라 인간의 본성을 회복하는 데 있어야 합니다. 메타버스는 인간과 인간을 연결하려는 근본적인 본능을 기술적으로 해결하는 수단입니다. 앞으로의 연구는 인간과 인간 사이의 연결을 보다 효율적이고 친밀하게 만들어 주는 방향으로 나아가야 합니다. 초실감 기술로 정서적 유대감을 강화하는 것이 우리 연구의 진정한 포부입니다.

한국전자통신연구원ETRI 테크놀로지 리포트

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[2023 ETRI Technology Report 9] 초실감메타버스연구소 이정익 소장

초실감메타버스연구소는 차세대 디지털 신대륙이라 불리는 메타버스 세상을 현실로 만들기 위해 필요한 디바이스와 콘텐츠, 미디어 기술을 통합적으로 개발하고 있습니다. 과거 세계 최초로 UHD TV를 시연하고 평창 동계올림픽에서 파노라마 UHD 기술을 선보였던 탄탄한 기술력을 바탕으로, 최근에는 AR·VR 기기의 심장부인 OLED 마이크로 디스플레이 기술을 개발해 상용화하는 성과를 거두었습니다. 하드웨어와 소프트웨어 기술을 분리하지 않고 유기적으로 결합해 동시에 연구할 수 있는 환경은 우리 연구소만이 가진 독보적인 강점입니다. 3차원 입체 영상 기술은 메타버스의 몰입감을 결정짓는 핵심 요소이지만, 시각적 피로도와 어지럼증이라는 해결해야 할 기술적 장벽이 존재합니다. 이를 극복하기 위해 연구소는 영상의 획득부터 전송, 합성, 그리고 최종적인 재현과 상호작용에 이르는 전주기적인 기술 체계를 구축하여 연구에 매진하고 있습니다. 사용자가 가상 공간 속에서 신체적인 불편함이나 거부감 없이 장시간 머무르며 활동할 수 있도록 하는 3차원 입체 영상 엔진을 고도화하는 것이 현재 연구의 핵심적인 지향점입니다. 현재 메타버스는 애플과 메타, 소니 등 세계적인 기업들이 앞다투어 참여하며 글로벌 시장의 핵심 키워드로 자리 잡았습니다. 이러한 치열한 기술 경쟁 속에서도 연구소는 기술의 궁극적인 지향점이 결국 인간을 향해야 한다는 확고한 철학을 가지고 있습니다. 앞으로의 기술 개발은 단순히 편리함을 제공하는 수준을 넘어, 인간성을 회복하고 우리 안에 내재된 연결의 본능을 일깨우는 방향으로 나아가야 합니다. 가상 세계를 통해 사람과 사람 사이를 더욱 깊고 친밀하게 이어주는 소통의 가치를 실현하는 것이 기술 개발의 진정한 목표입니다.

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고도로 발달한 메타버스는 현실과 구별할 수 없다?!

메타버스는 가공을 뜻하는 '메타'와 현실 세계인 '유니버스'의 합성어로, 현실과 비현실이 공존하는 가상 세계를 의미합니다. 1992년 소설 '스노우 크래시'에서 처음 등장한 이 개념은 이제 단순한 상상을 넘어 우리 삶의 실질적인 영역으로 들어오고 있습니다. 영국의 미래학자 아서 C. 클라크는 고도로 발달한 과학 기술은 마법과 구별할 수 없다고 말했습니다. 이처럼 현실과 구분하기 어려울 정도로 진화한 메타버스를 구현하기 위해 한국전자통신연구원(ETRI)은 인간의 감각과 시공간의 제약을 뛰어넘는 다양한 핵심 기술들을 개발하며 디지털 미래를 앞당기고 있습니다. ETRI가 선보인 첫 번째 핵심 기술은 확장 현실(XR) 기반의 메타버스 협업 플랫폼입니다. 기존에는 소수의 인원만 실시간 협업이 가능했지만, 이 플랫폼은 최대 11명의 데이터를 동시에 동기화하여 세계 최고 수준의 기술력을 증명했습니다. 특히 가상 공간과 실제 공간의 오차를 2.85cm 이내로 줄여 정밀함을 극대화했으며, 상호 간의 움직임을 0.1초 미만으로 단축해 사용자에게 쾌적한 환경을 제공합니다. 이는 경남 통영의 과학교육 현장 등에서 실증되며 기술적 완성도를 높여가고 있으며, 원격지에서도 마치 한 공간에 있는 듯한 몰입감을 선사합니다. 시각적 몰입감을 극대화하는 '비정형 플래놉틱' 기술은 공간에 분포한 빛의 정보를 입체적으로 기록하여 자연스러운 고해상도 영상을 구현합니다. 기존 입체 영상이 가졌던 어지러움이나 낮은 해상도의 한계를 극복하기 위해 ETRI는 사람의 눈과 유사한 작동 방식을 적용했습니다. 덕분에 촬영 후에도 사용자가 동영상과 사진의 초점 및 시점을 자유롭게 변경할 수 있으며, 양안 시차와 운동 시차 등을 완벽하게 구현해 실감 나는 인지를 가능케 합니다. 이 기술은 의료, 군사, 문화유산 보존 등 다양한 분야에서 새로운 시각적 경험을 제공할 준비를 마쳤습니다. 메타버스의 실감도는 이제 시각을 넘어 촉각으로 확장되고 있습니다. 피부 부착형 텔레햅틱 기술은 원격으로 촉각 정보를 전송하고 재현하여 실제 물체의 질감을 느끼게 해주는 혁신적인 기술입니다. 블루투스 통신을 통해 최대 15m 거리에서도 금속, 고무, 옷감 등의 재질을 구별할 수 있으며, 미세 표면 형상까지 손끝으로 전달합니다. 얇고 유연한 온스킨 장치는 가상 현실 속 몰입감을 저해하지 않으면서도 실제와 유사한 촉감을 제공하여, 사용자가 가상 세계 속 사물을 더욱 생생하게 인지하도록 돕고 복합 촉질감을 완성합니다. 메타버스 기술은 장애인을 위한 맞춤형 초실감 인터랙티브 콘텐츠로 활용되며 사회적 가치를 창출하고 있습니다. 발달장애인들이 바리스타나 스팀 세차 기술을 반복적으로 실습할 수 있도록 가상 훈련 콘텐츠를 제공한 결과, 실제 취업으로 이어지는 구체적인 성과를 거두었습니다. 가상 객체와의 상호작용을 통해 실무 감각을 익히고 결과에 대한 피드백을 실시간 수치로 확인하는 시스템은 장애인들의 자립을 돕는 강력한 도구가 됩니다. 이처럼 메타버스는 단순한 유희와 소통을 넘어 우리 사회의 다양한 문제를 해결하고 새로운 가치를 만들어내는 공간으로 진화하고 있습니다.

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[2021 ETRI Technology Report ③] 촉감으로 소통의 길을 열다, 멀리서도 촉각을 느낄 수 있는 꿈의 기술

가상 공간 기술의 비약적인 발전으로 메타버스는 우리의 일상과 사회적 활동이 이루어지는 새로운 생활권으로 진화하고 있습니다. 한국전자통신연구원(ETRI) 지능형 센서 연구실은 이러한 흐름에 발맞추어 압전 소재를 기반으로 한 센서와 액추에이터를 개발하며, 원격으로 촉감을 전달하는 텔레햅틱 기술에 집중하고 있습니다. 텔레햅틱은 센서가 포착한 촉각 신호를 멀리 떨어진 사용자에게 실시간으로 전송하여 질감을 공유하게 해주는 기술입니다. 시청각 정보에만 의존하던 기존 가상 세계를 넘어 현실과 같은 몰입감을 제공하기 위해서는 촉각 중심의 정교한 상호작용 기술 확보가 무엇보다 중요해지고 있습니다. 텔레햅틱 기술은 의료, 교육, 쇼핑 등 산업 전반에 걸쳐 혁신적인 변화를 이끌 것입니다. 원격 진료와 재활 치료는 물론, 가상 현장 체험을 통한 몰입형 교육 서비스가 가능해질 전망입니다. 특히 소비자가 매장을 직접 방문하지 않고도 제품의 질감을 체험할 수 있는 가상 쇼핑 서비스는 유통 시장의 패러다임을 바꿀 것으로 보입니다. 또한 가상 콘서트장이나 미술관 같은 문화 공간에서도 시각적 즐거움을 넘어 작품의 촉감이나 현장의 진동까지 생생하게 전달받을 수 있게 됩니다. 이를 통해 사용자는 물리적 거리의 제약 없이 다채로운 문화 체육 생활을 가상 공간에서 온전히 향유하게 될 것입니다. 우리 피부가 느끼는 촉감은 누르기, 꼬집기, 문지르기부터 온도 변화에 이르기까지 매우 복잡한 신호들이 동시다발적으로 발생하는 영역입니다. 이러한 복합적인 촉감 정보를 실시간으로 분석하고 재현하는 일은 기술적으로 매우 난이도가 높습니다. 연구진은 이를 해결하기 위해 인공지능 학습을 도입하여 방대한 데이터를 빠르게 처리하고 정교한 촉감 패턴을 생성하는 연구를 수행하고 있습니다. 나아가 사람 간의 교감을 넘어 동물이나 로봇 등 주변의 모든 개체와 촉감으로 소통할 수 있는 플랫폼을 구축함으로써, 시공간을 초월해 감각을 공유하는 진정한 초연결 사회의 실현을 앞당기고자 합니다.

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