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현실과 가상의 경계를 허물 XR 기술의 등장 콘텐츠융합연구실 정성욱 책임연구원

XR 환경에서 핵심은 사용자와 가상 공간의 완벽한 상호작용입니다. 이를 위해 가장 먼저 선행되어야 할 과정은 기기를 통해 위치를 정밀하게 추정하는 것입니다. 기기의 위치를 정확히 파악하면 가상 객체와 사용자 사이의 상대적 거리를 계산할 수 있어, 사용자가 움직이더라도 가상 객체는 실제 그 자리에 고정된 것처럼 느껴집니다. 이러한 '복합 공간 사용자 위치 추정 기술'은 가상 세계의 현실감을 결정짓는 중요한 토대가 됩니다. 단순히 보는 것을 넘어 가상 객체와 상호작용하기 위해서는 사용자의 행동을 인식하는 기술이 필요합니다. 예를 들어 가상의 여우를 쓰다듬는 동작을 구현하려면 사용자의 관절 정보를 추출하는 '다인칭 사용자 3차원 정밀 동작 분석 기술'이 활용됩니다. 여기에 여러 사람이 동시에 같은 가상 객체를 관찰하고 경험할 수 있도록 돕는 플랫폼 기술이 결합되어야 합니다. 이러한 복합적인 기술들은 사용자가 가상 세계에 몰입할 수 있도록 돕는 핵심적인 요소입니다. 고성능 PC가 아닌 모바일 기기에서 XR 콘텐츠를 구동하기 위해서는 최적화 과정이 필수적입니다. 연구진은 안드로이드나 iOS 등 다양한 운영 체제에 적용할 수 있도록 딥러닝 추론 네트워크를 경량화하고 알고리즘을 최적화했습니다. 리소스가 한정된 스마트폰이나 HMD에서도 끊김 없이 몰입형 XR 시스템이 작동하게 만든 것입니다. 이를 통해 사용자들은 장소의 제약 없이 자신의 모바일 기기만으로도 수준 높은 증강 현실 콘텐츠를 원활하게 체험할 수 있게 되었습니다. 이미 XR 기술은 우리 생활 곳곳에 깊숙이 자리 잡고 있습니다. 고등학생들은 스마트 패드를 활용한 디지털 교육을 받고 있으며, 국방 분야에서는 HMD를 착용하고 실전과 같은 훈련을 진행합니다. 실질적인 사업화 성과도 뚜렷합니다. 서울 노원 기차마을의 스키장 디오라마 증강현실이나 국립중앙도서관 실감 서재의 '자산어보' 콘텐츠가 대표적인 사례입니다. 이처럼 XR은 먼 미래의 이야기가 아니라, 교육, 의료, 문화를 아우르며 현재 우리 곁에서 실시간으로 서비스되고 있습니다. 기술 개발의 여정은 세계 최고라는 목표를 향한 끊임없는 도전이었습니다. 초기 PC 환경에서 돌아가던 알고리즘을 스마트폰이라는 한정된 자원 안으로 성공적으로 옮겨냈을 때의 감동은 연구진에게 큰 자부심을 안겨주었습니다. 이제 XR 기술은 응용 단계를 넘어 더 높은 차원의 연결을 꿈꾸고 있습니다. 향후에는 원격지에 있는 사용자가 로컬 공간에 참여하여 실제로 보고 만지며 협업할 수 있는 기술을 개발하여, 시공간의 제약을 완전히 허무는 실감형 소통을 실현할 계획입니다.

한국전자통신연구원ETRI 테크놀로지 리포트

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[ETRI 온라인 정보통신체험관] 기술5. 가상 사파리(VR)

가상현실(VR)은 현실의 이미지에 가상의 이미지를 겹치는 증강현실(AR)과는 달리, 사용자의 시야 전체를 가상의 환경으로 채우는 기술입니다. 이를 온전히 체험하기 위해서는 머리에 장착하는 디스플레이 장치인 HMD(Head Mounted Display)를 착용해야 합니다. HMD(Head Mounted Display)는 착용자의 머리 움직임을 실시간으로 추적하여 시선이 향하는 곳에 맞는 화면을 보여줌으로써, 마치 실제 공간에 발을 들이고 있는 듯한 강력한 몰입감을 선사하며 가상 세계로 향하는 통로 역할을 수행합니다. 가상현실(VR) 속 사파리 투어는 단순히 풍경을 구경하는 것을 넘어 가상 공간 안에서의 생동감 넘치는 상호작용을 가능하게 합니다. 장치를 착용하고 가상 차량에 탑승하면 옆자리의 운전기사와 인사를 나누며 본격적인 야생의 세계로 떠나게 됩니다. 거친 다리를 건널 때 느껴지는 차량의 미세한 흔들림이나 주변에서 들려오는 폭포 소리와 같은 감각적인 요소들은 체험자가 가상 세계의 물리적 환경을 더욱 실감 나게 받아들일 수 있도록 돕는 정교한 장치들로 구성되어 있습니다. 사파리 투어의 핵심적인 매력은 야생 동물과의 직접적인 교감을 경험할 수 있다는 점입니다. 기린이 나타나는 지점에서 손바닥을 펼치는 동작을 취하면 가상현실(VR) 속에 먹이로 줄 수 있는 나뭇잎이 생성됩니다. 이 나뭇잎을 기린에게 살짝 건네는 과정을 통해 체험자는 마치 실제로 먹이를 주는 듯한 행위를 완수하게 됩니다. 이러한 핸드 트래킹 기술은 별도의 컨트롤러 없이도 인간의 움직임을 인식하여 가상 환경과 소통하게 함으로써 기술적 경계를 허물고 몰입도를 극대화합니다. 여정이 이어지면서 체험자는 더욱 다양한 가상의 감각적 자극을 마주합니다. 코끼리가 내뿜는 물줄기에 시야가 흐려지면 손을 휘저어 화면을 닦아내는 행동이 필요하며, 물소 떼가 헤엄치는 강을 건너며 역동적인 환경 변화를 온몸으로 느끼게 됩니다. 특히 길가에 앉아 있는 침팬지에게 손을 뻗어 악수를 나누는 과정은 시각적인 정보와 체험자의 능동적인 행동이 결합되어 실존하는 듯한 경험을 완성합니다. 가상현실(VR)은 이처럼 정적인 관찰을 넘어 체험자를 주인공으로 만드는 힘을 가지고 있습니다. 투어의 대미는 밤하늘 보름달 아래에서 반딧불이를 모으는 신비롭고 정적인 광경으로 장식됩니다. 손을 펼치고 잠시 기다리면 은은하게 빛나는 반딧불이들이 손바닥 위로 모여드는 모습은 첨단 기술이 전하는 정서적 안정감과 아름다움을 동시에 보여줍니다. 직접 방문하기 어려운 험난한 야생의 현장을 기술을 통해 안전하고 실감 나게 마주할 수 있다는 것은 가상현실(VR) 기술이 지닌 무한한 가능성입니다. 앞으로 더 풍부한 콘텐츠가 개발되어 우리의 경험의 폭을 넓혀주길 기대해 봅니다.

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