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[2025 ETRI Technology Report 6] 안경 없이도 생생한 3D 영상 구현한다 – 곽상운 실감미디어연구실 선임연구원

최근 미디어 기술은 일반적인 2D 환경을 넘어 더욱 생생하고 몰입감 넘치는 3차원 입체 영상을 제공하는 방향으로 빠르게 진화하고 있습니다. 특히 인공지능 기술을 활용한 NeRF나 3D 가우시안 스플래팅 같은 장면 표현 기법이 각광받으며, 실감 나는 실사 기반의 입체 미디어 구현이 가능해졌습니다. 연구진은 이러한 흐름에 발맞춰 3차원 영상을 효과적으로 획득하고 스트리밍하기 위한 송수신 기술부터 국제 표준화, 사용자 단말에서의 실시간 렌더링까지 전 과정을 아우르는 핵심 원천 기술을 확보하는 데 주력하고 있습니다. 다시점 입체 영상은 일반적인 비디오에 비해 데이터 크기가 압도적으로 크기 때문에 이를 효율적으로 처리하는 특화된 압축 기술이 필수적입니다. 연구팀은 MPEG에서 개발한 MIV 국제 표준 기술을 적용하여 방대한 영상 정보를 효과적으로 압축하고 사용자 단말에서 실시간으로 디코딩하는 시스템을 구축하였습니다. 이를 통해 데이터의 중복성을 제거하면서도 원활한 스트리밍이 가능해졌으며, 실시간으로 디코딩된 영상 정보로부터 사용자 단말에 최적화된 시점 영상을 생성해내는 혁신적인 재현 환경을 마련하는 데 성공했습니다. 기존의 360도 VR 영상은 사용자가 고정된 위치에서 주변을 둘러보는 3자유도(3DoF) 방식에 머물러 있어, 실제 위치 이동에 따른 시차를 반영하지 못해 몰입감이 떨어지거나 멀미를 유발하는 한계가 있었습니다. 새로 개발된 실시간 가상 시점 합성 기술은 사용자의 미세한 시점 이동까지 감지하여 그 위치에 딱 맞는 영상을 실시간으로 생성해 줍니다. 이 기술을 통해 사용자는 실제 공간에 있는 것과 같은 깊이감을 느끼며, 이동 시 발생하는 시각적 이질감을 최소화하여 훨씬 자연스럽고 몰입도 높은 미디어 환경을 경험할 수 있습니다. 안경 없이도 입체 영상을 감상할 수 있는 기술은 사용자 편의성을 극대화하는 핵심 요소입니다. 연구팀은 다수의 카메라로 획득한 장면 정보를 인공지능 기반의 3차원 복원 기술로 처리하고, 이를 최대 51개의 시점 정보를 포함하는 라이트 필드 영상 형태로 재구성했습니다. 이 방식은 특정한 안경이나 장비를 착용하지 않고도 여러 사람이 동시에 각자의 위치에 맞는 입체 영상을 볼 수 있게 해줍니다. 이는 기존 HMD 장비가 가졌던 착용의 번거로움과 1인 체험이라는 제약을 극복하여, 실사 입체 미디어의 대중화 가능성을 보여주었습니다. 앞으로 이 기술은 단순한 시청을 넘어 스포츠 중계, 교육, 화상 회의 등 상호작용이 강조되는 다양한 산업 분야로 확산될 전망입니다. 연구팀은 향후 생성형 AI 기술을 접목하여 데이터 전송량은 획기적으로 줄이면서도 렌더링 품질과 속도를 높이는 경량화 프레임워크 개발에 박차를 가할 계획입니다. 과거의 기술적 한계들이 인공지능과의 결합으로 빠르게 해결되고 있는 만큼, 머지않은 미래에는 누구나 일상에서 고화질 3차원 실사 입체 미디어를 유튜브처럼 편리하게 스트리밍하고 즐기는 새로운 미디어 시대가 열릴 것으로 기대됩니다.

한국전자통신연구원ETRI 테크놀로지 리포트

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스마트 공장 그리고 가상현실(VR), 국가연구기관의 차세대 기술은 무엇일까? ┃ ETRI ┃ 한국전자통신연구원

현대 산업 현장은 5G 이동통신 기술의 도입으로 거대한 변화를 맞이하고 있습니다. 과거의 공장들이 복잡한 유선 네트워크에 의존했다면, 이제는 5G의 초저지연 특성을 활용하여 모든 설비를 무선으로 연결하는 스마트 공장으로 진화하고 있습니다. 100분의 1초 이내의 짧은 지연 시간 덕분에 원격지에서도 마치 현장에 있는 것처럼 실시간으로 설비를 제어하고 데이터를 관리할 수 있게 되었습니다. 이는 단순히 선이 없어지는 것을 넘어, 공장의 유연성과 생산성을 극대화하는 핵심적인 토대가 됩니다. 스마트 공장의 안정성을 확보하기 위해 산업용 AI 서비스와 정밀 센서 기술이 결합되고 있습니다. 공장 내부의 모든 데이터는 무선망을 통해 실시간으로 분석되며, 이를 통해 설비의 상태를 가상으로 확인하고 예기치 못한 상황에 즉각적으로 대응할 수 있습니다. 특히 사람의 움직임을 감지하는 센서와 카메라 제어 시스템을 연동하여 산업 현장의 사고를 미연에 방지하는 등 안전 관리 측면에서도 혁신을 이루고 있습니다. 수백 번의 반복 테스트를 거친 독자적인 통신 기술은 현장의 신뢰도를 높이는 결정적인 역할을 합니다. 원격 제어의 효율성을 높이기 위해 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기술이 적극적으로 활용됩니다. 이는 데이터를 중앙 서버가 아닌 현장 근처에서 처리하여 지연 시간을 획기적으로 줄여주는 기술입니다. 이를 통해 공장 내부의 폐쇄적인 시스템을 넘어 외부 물류 센터나 다른 지점들과도 유기적으로 연결할 수 있는 환경이 조성됩니다. 나아가 지상망뿐만 아니라 위성 통신과의 연계까지 고려함으로써, 시공간의 제약을 받지 않고 전 세계 어디서든 통합적인 공장 관리가 가능한 비즈니스 모델로 확장되고 있습니다. 산업 현장의 원격 제어 기술은 이제 가상현실(VR)과 결합하여 더욱 고도화된 실감 미디어를 제공하고 있습니다. 기존의 360도 영상이 고정된 시점에서 회전만 가능했다면, 최신 6자유도(6DoF) 기술은 사용자의 상하좌우 및 앞뒤 움직임에 따라 영상이 변하는 운동 시차를 제공합니다. 사용자가 고개를 움직이거나 몸을 이동할 때 가려진 부분이 보이거나 원근감이 느껴지는 효과를 통해 실제 현장에 있는 것과 같은 몰입감을 선사합니다. 이러한 기술은 원격 모니터링의 정확도를 높일 뿐만 아니라 가상현실(VR) 특유의 멀미 현상도 크게 줄여줍니다. 고품질의 영상을 실시간으로 전송하기 위한 데이터 처리 기술은 미래 산업의 핵심 경쟁력이 될 것입니다. 한정된 영상 정보만으로도 깊이 정보를 활용해 사용자의 위치에 맞는 가상의 영상을 실시간으로 합성해내는 기술은 현실과 가상의 경계를 허물고 있습니다. 이러한 기술적 진보는 단순히 공정의 효율을 높이는 것을 넘어, 누구나 안전하고 편리하게 산업 현장을 운영할 수 있는 미래를 그려나갑니다. 수십 년간 축적된 이동통신 연구의 결실은 이제 스마트 공장과 실감 미디어를 통해 산업 전반의 가치를 한 단계 더 높여줄 것입니다.

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[ETRI 온라인 정보통신체험관] 기술10. 홀로그램

우리가 흔히 영화나 공연장에서 접하는 대형 홀로그램은 사실 '유사 홀로그램'인 경우가 많습니다. 이는 투명한 스크린에 고성능 프로젝터를 투사하여 입체감을 주는 평면 영상 방식입니다. 반면 한국전자통신연구원(ETRI)이 선보이는 '디지털 홀로그램'은 실제 공간에 상을 직접 구현하는 진정한 의미의 3차원 영상 기술입니다. 허공에 떠 있는 입체 형상을 여러 각도에서 관찰할 수 있다는 점이 가장 큰 특징이며, 이는 단순한 시각적 착시를 넘어선 정교한 광학 기술의 결정체라고 할 수 있습니다. 단순히 배경 없는 영상을 띄우는 차원을 넘어 공간에 실제 물체가 존재하는 것 같은 압도적인 몰입감을 제공하며 미래 디스플레이의 방향성을 제시합니다. 이러한 360도 홀로그램을 구현하기 위해서는 매우 복잡한 공학적 과정이 수반됩니다. 정지된 하나의 사물을 모든 방향에서 완벽하게 표현하기 위해 총 520개의 홀로그램 데이터를 생성하고, 이를 360도 방향으로 정교하게 이어 붙여야 합니다. 장치 내부의 모터를 초고속으로 회전시키면서 각도에 맞는 데이터를 순차적으로 뿌려주면 비로소 우리 눈에는 끊김 없는 하나의 입체 영상이 나타나게 됩니다. 특히 미국이나 일본 등 기술 선진국조차 시야각 확보에 어려움을 겪던 상황에서, 한국은 세계 최초로 360도 컬러 홀로그램 구현에 성공하며 독보적인 기술력을 전 세계에 입증하는 쾌거를 이루어냈습니다. 홀로그램 기술은 우리 생활 전반에 걸쳐 혁신적인 변화를 불러올 잠재력을 지니고 있습니다. 광고와 전시 분야는 물론이고, 엔터테인먼트와 교육 현장에서도 무궁무진하게 활용될 수 있습니다. 예를 들어 비대면 원격 수업을 진행할 때 홀로그램 기술을 적용하면, 선생님과 친구들이 마치 내 옆에 실제로 앉아 있는 것 같은 생생한 현장감을 느낄 수 있습니다. 단순히 화면 속 정보를 확인하는 수준을 넘어 시공간의 제약을 완전히 뛰어넘은 새로운 차원의 소통 창구가 열리는 것입니다. 연구진은 이 첨단 기술이 우리 실생활에 완전히 정착하여 삶의 질을 높일 때까지 지속적인 연구와 개발을 멈추지 않을 계획입니다.

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