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2011-46 미국거점 산업기술·정책 분석보고 증강현실(Augmented Reality) 기술 및 응용 사례 분석 (모바일 증강현실을 중심으로) 2011. 5. 국제기술협력단 국제협력지원팀

증강현실 기술 및 응용 사례 분석

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Page 1: 증강현실 기술 및 응용 사례 분석

2011-46

미국거점 산업기술·정책 분석보고

증강현실(Augmented Reality) 기술 및 응용 사례 분석(모바일 증강현실을 중심으로)

2011. 5.

국제기술협력단 국제협력지원팀

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목 차

1. 서 론 ····························································································· 2

증강현실 ························································································ 2

시장현황 ························································································ 4

2. 모바일 증강현실의 요소 기술 및 현황 ··································· 5

입력 기술 (Input Technology) ················································ 5

계산 기술 (Computing Technology) ······································ 7

출력 기술 (Output Technology) ·············································· 9

효율적인 입/출력 기술의 결합 (Output Technology) 사례 ··· 10

3. 모바일 증강현실의 응용 사례 분석(스마트폰 애플리케이션을

중심으로) ····················································································· 12

모바일 증강현실 응용 현황 ···················································· 12

모바일 증강현실 응용의 수익 모델 분석 ···························· 14

4. 향후 전망 및 결론 ···································································· 16

참고문헌 ························································································ 17

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(a) 웹기반 증강현실(인터넷 쇼핑, Zugara) (b) 키오스크기반 증강 현실 (c) 모바일 증강현실(스마트폰)

그림 1. 다양한 증강현실 응용 예.

1. 서론

증강현실

증강현실(Augmented Reality)은 현실세계(Real World)위에 가상의 세계

(Virtual World)를 결합하는 기술로서 기존 가상현실(Virtual Reality)은 가상의

공간과 사물만을 대상으로 하였다면, 증강현실은 사용자가 눈으로 보는 현실세

계에 가상물체를 겹쳐 보여줌으로써 현실세계만으로 얻기 어려운 부가적인 정

보를 제공하는 특징을 가지고 있다. 증강현실은 컴퓨터 그래픽으로 만들어진 가

상환경을 사용하지만 그 주된 대상은 역시 현실 환경이다. 컴퓨터 그래픽은 현

실 환경에 필요한 정보를 추가적으로 제공하는 역할을 한다. 증강현실은 또한

사용자 인터페이스를 통해 실시간으로 상호작용을 하는 특징이 있다. 즉 현실세

계의 정보를 실시간으로 가상세계의 내용과 결합하여 보다 효율적인 정보를 제

공한다. 결합된 정보를 현실세계에 효율적으로 나타나기 위해, 인식된 공간과

객체를 합성한 3D컨텐츠가 제공되기 도 한다.

현재 우리가 접할 수 있는 증강현실은 사용 시스템에 따라, 크게 세가지로 구

분될 수 있다.

웹기반 증강현실(Web-based AR): PC를 기반으로 하며 웹캠을 사용하여

마커(Marker), 이미지 또는 움직임(Motion) 감지를 통해 사용자에게 향상된 경

험을 제공하는 것으로서, 복잡한 그래픽처리가 가능하고, 컨텐츠 구성이 용이하

며 대부분 웹을 기반으로 하기 때문에 쉽게 구현이 가능하고, SNS (Social

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Network Service)와 쉽게 연동해 사용할 수 있는 장점이 있다. 대표적인 활용

예로는 기존에는, 의류나 장신구 등을 인터넷 쇼핑몰을 통해 구입할 경우 직접

착용해 볼 수 없다는 단점이 존재했다, 그러나 증강현실 기술을 활용하면, 그림

1의 (a)와 같이 가상적으로 옷이나 장신구 등을 착용해 볼 수 있는 효과를 가져

오기 때문에, 이는 추후 인터넷 비즈니스 (e-commerce)의 경쟁력을 획기적으로

높일 수 있는 기술이라 평가 받고 있다.

키오스크 기반 증강현실(Kiosk-based AR): 웹 기반 증강현실과 비슷하지

만 증강현실을 위해 별도의 하드웨어(키오스크)를 사용 함으로서, 더 강력하고

전문화된 기능들을 가질 수 있을 뿐 아니라, 3D, 얼굴인식(Face recognition)등

의 기술을 통해서 보다 다양한 경험을 제공할 수 있다. 일례로, 세계적인 장난

감 제작사인 레고 그룹의 경우 그림 1의 (b)에서 보여주는 바와 같이 시범적으

로 일부 자사 매장(미국 올랜도의 다운타운)에 증강현실이 구현된 키오스크를

설치하여, 레고 제품을 키오스크 앞에 가져올 경우, 해당 레고 제품의 실제 조

립된 3D이미지를 보여 줌으로서 사용자로 하여금 제품을 선택하는데 많은 도움

을 줄 수 있게 하였다. 이러한 키오스크 기반의 증강현실은 웹 기반 보다는 비

용이 많이 들고, 고정적인 장소(주로 매장)에 배치되어야 된다는 단점들이 존재

하지만, 특화된 서비스를 강력한 하드웨어 상에서 구현할 수 있는 장점이 있다.

모바일 증강현실(Mobile AR): 모바일 증강현실은 주로 스마트폰과 같은 모

바일 기기를 대상으로 하기 때문에, 초기 제한된 입력장치 및 연산 능력으로 인

해 많이 활용되지 못하였다. 그러나 활발한 네트워크의 보급 및 애플의 아이폰,

삼성의 갤럭시 같은 강력한 계산능력을 갖는 스마트폰의 보급으로 인해 모바일

기기에서도 점차 다양한 증강현실 응용들이 개발/보급되기 시작하면서 그 규모

가 급속히 성장하기 시작하였다. 모바일 증강현실의 장점은 항상 사용자가 휴대

하면서 사용하기 때문에 다양한 분야에서 활용 될 수 있을 뿐 아니라, 스마트폰

내에 장착된 GPS등을 활용하면 위치 기반의 서비스가 가능한 장점들이 있다.

대체적으로 최근 판매되고 있는 대부분의 스마트폰은 카메라, GPS, 중력센서

(Gyroscope), 가속센서(Accelerometer), 전자 나침반(Compass) 등의 다양한 입

력센서가 탑재되어, 개인 사용자에게 다양한 기능을 제공한다. 이러한 센싱 기

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술을 증강현실에 활용할 수 있는데, 예로 그림 1의 (c)와 같이 스마트폰에 장착

된 카메라로 주변을 비추면, 카메라를 통해 사용자가 보고 있는 주변 상점에 대

한 정보, 전화번호 등에 대한 정보가 입체 영상으로 표기되어 사용자가 보다 편

리하게 주위를 식별하고, 원하는 정보를 얻을 수 있다. 이외에도 모바일을 중심

으로 하는 증강현실 기술은 다양한 게임, 관광, 교육, 의료 등의 다양한 분야에

활용될 수 있다. 따라서 본 보고서는 앞으로 급속히 성장할 것으로 예상되는 모

바일 증강현실을 중심으로 현재 및 미래 시장현황, 주요 요소 기술 및 모바일

증강현실 응용들에 대해 분석한다.

시장현황

기존 증강현실과 관련된 산업이 대부분 증강현실 구현을 위한 입력, 출력 장

비 및 기술 개발에 집중되어 왔다면, 서론에서 밝힌 바와 같이 2009년 이후 스

마트폰의 급속한 보급과 함께, 그 규모를 급속히 확대되고 있는 모바일 증강현

실 분야는 점차 애플리케이션(Application) 개발 및 서비스 쪽으로 변화하고 있

으며 Juniper Research그룹의 보고서에 의하면, 그 시장 규모는 더욱 확대될 것

으로 전망하고 있다 [1].

모바일을 중심으로 하는 증강현실 기술의 시장은 수익모델에 따라, 다음과 같

이 세가지로 분류될 수 있다.

그림 2. 모바일 증강현실 시장 규모 (출처: Juniper Research [1]).

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- Pay-per-download: 기기 또는 애플리케이션 판매에 의한 시장

- Incremental revenue: 정기적인 계약 (Subscription)를 포함하는 애플리케

이션 설치, 다운로드, 서비스 시장

- Advertising: 서비스 또는 SNS (Social Network Service)와 연계된 광고 시장

그림2는 이러한 분류를 기준으로 모바일 증강현실 기술의 현재 시장 상황 및

앞으로의 시장 규모를 예측한 자료이다. 위 연구 보고서에 따르면, 현재의 모

바일 증강현실 시장 규모는 수백만 불 정도로 아직은 미약하지만, 향후 수년간

급속히 성장하여 2014년 정도 쯤에 $732백만불 정도까지 확대 될 것으로 예상

하고 있다. 특히 Incremental revenue, 즉 증강현실과 관련된 애플리케이션 및

이를 활용한 서비스 시장은 급속히 성장할 것으로 예상하고 있다. 본 보고서는

모바일 증강현실을 기준으로, 현재 어떠한 기술들이 적용되고 있고, 이를 활용

한 모바일 증강현실 애플리케이션들이 존재하는지에 대해 다음의 2, 3장에서 분

석한다.

2. 모바일 증강현실의 요소 기술 및 현황

증강현실의 핵심은 가상세계(컴퓨터)와 현실 세계를 결합하는 것으로, 현실세계

또는 가상세계로부터 데이터를 수집/가공하여 다시 사용자에게 편리한 형태로

보여주는 과정을 거치게 된다. 이러한 증강현실을 위한 요소기술은 크게, 입력

기술(Input Technology), 계산기술(Computing Technology) 그리고 출력 기술

(Output Technology)로 구분될 수 있으며, 본 장에서는 특히 모바일 증강 현실

에 사용되거나, 연구 되고 있는 각각의 기술에 대해 간략히 소개한다.

입력 기술 (Input Technology)

증강현실의 구현을 위해서 현실 세계 및 사용자를 인지하기 위해 다양한 입력

도구들이 사용되고 있다. 가장 기본적인 컴퓨터 시스템의 입력 도구인 키보드,

마우스, 또는 몇 개의 버튼으로 제한적 입력 기능을 제공하는 리모트 컨트롤러

에서 시작해서, 일본의 닌텐도사가 게임기에 적용하면서부터 널리 알려지기 시

작한 중력센서(Gyroscope) 및 가속센서 등을 이용한 사용자의 동작 감지기술은

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보다 정확하고 다양한 사용자의 동작 인지를 가상세계에 적용할 수 있도록 제

공하고 있다. 모바일 증강현실에서 이러한 입력 기술들은 크게 위치/방향 추적

기술 및 카메라를 이용한 이미지 분석 기술로 나뉘어 진다.

위치/방향 추적 기술: 최근 모바일 환경에서는 움직이는 사용자의 환경을 인

지하기 위해 광학센서(Optical Sensor), 사용자의 지리적 위치를 알아내기 위한

GPS, 방향이나 움직임을 알아내기 위한 전자나침반, 가속센서, 중력센서 등이

점차 시스템에 적용하기 시작하였다. 기본적으로 GPS데이터를 기반으로 사용자

가 위치한 지리적 위치를 파악한 후, 중력센서나, 전자 나침반, 가속센서 등을

이용하여 사용자가 어디서, 어떠한 방향으로, 어떻게 이동하고 있는 지에 대한

정보를 파악한 후, 이를 기반으로 사용자에 특화된 서비스를 제공하게 된다. 그

러나 이러한 입력 기술들은 GPS의 오차가 상대적으로 클 뿐 아니라, 전파, 자

기장의 영향에 의해 오류를 포함할 가능성들이 큰 실정이다. 특히 GPS의 경우

실내로 들어 가게 될 경우 사용할 수 없기 때문에, 현재 많은 보완 기술들이 개

발 중에 있다.

그림 3. 모바일 시스템에서의 다양한 입력 센서

이미지 분석 기술: 카메라를 활용한 이미지 분석 기술은 사용자가 보고 있는

시각적인 정보를 입력으로 받아 다양한 정보를 처리해 줄 수 있도록 하였다. 이

러한 이미지 분석 기술이 사용자 주변 환경에 대한 인식뿐 아니라 사용자의 동

작을 인식(Gesture recognition)하기 시작하면서, 사용자의 동작까지 자연스럽게

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가상세계에 접목할 수 있게 하였다. 특히 이미지 분석 기술은 앞에서 설명한 위

치/방향 추적기술과 연동하게 되면 보다 정확한 정보를 제공할 수 있는 장점이

있다. 다만 카메라를 통한 이미지 분석 기술은 카메라에 포착된 이미지를 가상

세계에서 필요한 유의미한 데이터로 변환하기 위해 복잡한 알고리즘 및 분석

기술을 필요로 하고, 이러한 기술들은 일반적으로 많은 계산 능력을 필요로 하

기 때문에, 모바일 증강현실에서 이용하기 위해서는 계산 능력 및 자원과 관련

하여 해결해야 될 많은 요소들이 존재한다. 이에 대해서는 다음의 계산 기술에

서 간략히 다루기로 한다.

그림 3은 최근 출시된 애플의 아이폰4 버전에 장착된 입력 센서들로 5 Mega

pixel을 지원하는 고해상도 듀얼 카메라, 전자 나침반, GPS, 중력센서, 가속 센서

및 빛 감지 센서 등을 기본적으로 장착하고 있다. 이러한 다양한 입력 센서를

기반으로 현재 수백 가지 이상의 실생활에서 사용 가능한 증강 현실 응용들이

개발 되어 있는 상태이며, 이러한 응용에 대해서는 3장에서 간략히 분석 하기로

한다.

계산 기술 (Computing Technology)

앞서 열거한 다양한 입력장치를 통해 현실세계의 정보를 입력 받았다면 이를

처리할 수 있는 다양한 기술들이 필요하다. 초기의 단순 입력 장치(키보드, 마

우스)로부터 오는 정보들은 간단해서 그리 많은 계산 능력을 필요로 하지 않았

지만, 점차 많은 정보 (위치, 사용자 움직임 등)들이 다양한 센서로부터 전달되기

시작하면서 이를 처리하기 위한 다양한 기술 및 많은 계산 능력을 필요로 하게

되었다. 특히 카메라를 통한 이미지 분석은 기술은 이제 증강현실에서 보편적으로

사용되기 시작하였지만, 다른 입력 장치들과는 달리, 이를 위해서는 효율적인

알고리즘 및 고성능의 하드웨어가 요구 된다. 이미지 분석에 사용되는 기술은

컴퓨터 비전 (computer Vision)이라고도 불리는데, 일반적인 처리과정으로 이미지

센서 즉, 카메라를 통해 입력된 이미지를 low-level형태의 정보로 저장하고, 이를

다시 특정 이미지 값들을 제거하거나 추가하는 형태의 일정 처리과정을 거쳐,

중간 형태 (Intermediate level)의 정보로 저장된다. 그리고, 다시 일정의 처리과

정을 통해, 최종적으로 의미 있는 정보를 찾아내게 되는데, 찾고자 하는 정보에

따라 사람의 얼굴을 인식하고 추적하는 기술 (Facial recognition and tracking),

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사람의 동작을 인식하는 (Gesture recognition), 특정 상표나 형상을 인식하는

이미지 인식 기술(Image Recognition)등을 통해 다양한 사물을 인식하는 기술

로 분류된다.

이러한 기술들의 공통점은 대부분 상당한 컴퓨팅 자원을 요구하는 기술로서,

특히 분석하는 이미지가 고해상도일 경우 그 처리에 오랜 시간이 걸린다. 따라

서 상대적으로 실시간 상호작용을 요구하는 증강현실 분야, 특히 제한된 컴퓨팅

자원이 사용되는 모바일 증강현실에는 상당히 적용하기 어려운 기술들로 인식

이 되어 왔다. 모바일 기기에서 이러한 컴퓨팅 자원의 부족을 해결하기 위해 기

존 대부분의 모바일 증강현실 응용에서는, 카메라로 포착된 이미지들을 서버로

보내, 복잡한 컴퓨팅은 서버환경에서 수행한 후 그 결과를 받아오는 방법을 사

용하고 있다. 하지만, 이는 항상 네트워크가 연결되어 있는 환경에서만 수행해

야 한다는 단점이 존재한다. 이러한 증강현실에서의 컴퓨팅 문제를 해결하기 위

해 최근 GPU활용한 증강현실 기술이 대두되기 시작했다.

(a) GPU 구조 (NVIDA Fermi) (b) GPU를 활용한 영상 분석 기술

그림 4. GPU 컴퓨팅 기술

GPU 컴퓨팅을 이용한 증강현실: GPU (Graphic Processing Unit)는 복잡한

그래픽 연산을 처리하기 위한 용도로 개발된 그래픽 전용 프로세서로서, 그 기

본적인 구조는, 그림 4의 (a)와 같이 기본적인 연산을 할 수 있는 수 십에서 수

백 개의 그래픽 코어로 구성되어 있다. 따라서, 대용량 특히 동일한 연산을 반

복해서 수행해야 하는 그래픽 데이터 처리에 적합한 구조를 가지고 있기 때문에,

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일반적으로 필터링(Filtering), 3D렌더링(rendering)등의 대용량 그래픽 연산용으로

사용된다. 그러나 사용되는 코어의 개수 및 연산 기능이 점차 강화되면서, 그래픽

기능뿐 아니라 대용량 계산이 요구되는 범용 용도 (GPGPU [2], General

Purpose computing on GPU)의 컴퓨팅 연산에도 사용되기 시작하였고, 이를 증

강현실에 이용하는 사례가 나오기 시작했다. 초기, 현실세계와 가상세계 공간을

같이 표현하기 위한 블렌딩 (Blending) 기술에서 활용하기 시작하여, 그림 4의

(b)와 같이 점차 현실세계의 비전 분석을 위한 용도로서 점차 그 사용을 확대

해 가고 있다 [3-5].

초기 GPU는 고가의 컴퓨터 시스템에서만 사용되었지만, 이제는 점차 모바일

시스템으로 그 적용이 확대되어 가고 있다. 일반적인 GPU기능의 경우 NVDIA

사의 Tegra2를 포함하여, Apple사의 A4, Qualcomm사의 Snapdragon등, 이미

대부분의 모바일 프로세서에 포함되어 있다. 잘 알려진 아이폰 4의 경우

PowerVR의 SGX535 GPU가 내장된 것으로 알려져 있지만, 이러한 GPU들은

아직까지는 OpenGL (Open Graphics Library)만을 지원하는 경우로 그 사용이

그래픽 기능으로 제한되어 사용되고 있다. 그렇지만, 스마트폰 같은 모바일 프

로세서에서도, GPGPU를 지원하기 위한 기술 개발들이 이루어지고 있다. 일례로,

NVIDIA사의 ION은 모바일 시스템을 대상으로 GPGPU기능을 지원하는 GPU로,

이미 상품화 되어 있을 뿐 아니라, 애플의 경우도 자사의 아이폰 및 아이패드

제품에 향후 GPU로서, SGX543MP 모델을 탑재할 예정이고, 이를 효율적으로

프로그래밍하기 위한 GPU의 병렬 프로그래밍 언어인 OpenCL (Open

Computing Language)을 지원하는 것이 유력하다고 알려져 있다. 이렇듯, 향후

모바일 기기에서 강력한 GPU기능이 지원이 될 경우, 향후 증강현실의 응용에서

이러한 GPGPU기능을 활용하게 된다면 보다 부족한 계산 능력 문제를 극복하여,

보다 강력한 증강현실 응용을 구현할 수 있을 것이라 예상되기 때문에 이를 이

용한 증강현실 기술 개발이 필요한 실정이다.

출력 기술 (Output Technology)

다양한 입력 기술을 통해 현실세계의 정보를 인지한 후 이를 다양한 계산 기

술을 통해 처리/가공하였다면, 마지막 단계는 현실세계와 가상세계의 정보를 혼

합하여 사용자에게 보여주는 단계이다. 모바일 기기의 특성상 현재 사용되고

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있는 대부분의 출력 기술은 증강현실세계를 단순히 모바일 장치에 내장된 LCD

Display를 통해 보여주게 된다. 그러나 대부분의 모바일 디바이스는 그 크기가

작을 뿐 아니라, 카메라 등의 입력 장치들도 같이 장착되어 있기 때문에 장착된

위치에 따라, 사용자가 보는 각도에 따라 카메라의 각도 (즉 입력 되는 정보)도

바뀌기 때문에 사용에 많은 불편이 따르게 된다. 따라서 이러한 점을 해결하기

위해 일반적으로 그림 5와 같이 Head-mount Display라는 별도의 디스플레이를

사용하는 기술들이 많이 개발되었지만 크기, 실용성 문제로 널리 사용되지 못하

는 실정이다.

Microvision

(Nomad)

Sony

(LDI-D100B)

MicroOptical

(Clip-on)

NTT Docomo

(AR Walker)

그림 5. 헤드마운트(Head-Mounted) 디스플레이 개발 사례

효율적인 입/출력 기술의 결합 (Output Technology) 사례

대부분의 모바일 증강현실 응용들이 스마트폰에 장착 되어 있는 입출력 장치를

이용하고 있는 반면에, 최근 몇몇 회사들이 모바일 증강현실에 효율적으로 이용

할 수 있는 입출력 장치들을 개발하였다. 그 중 하나가 2010년 일본에서 개최된

CEATEC에서 선보인 AR Walker(그림 5의 마지막)로서 기존의 헤드 마운트

디스플레이 (Head-mount display) 기술들이 이를 실생활에 활용이 가능하도록

작은 사이즈로 만든 것에 중점을 두었다면, AR Walker의 경우는 기본적인 이

미지 출력기능 외에, 중력센서를 함께 내장함으로써, 사용자의 시선과 디스플레

이를 항상 일치시켜 보다 현실적인 증강현실의 실현을 가능케 하였다. 하나의

예로 AR Walker를 착용한 상태에서, 사용자가 정면을 바라보면서 걸을 경우,

시스템은 자동적으로 네비게이션 기능으로 전환되며, 우측 (또는 좌측)을 바라

보면 그 지점에서 우측 (또는 좌측)에 사용자가 보고 있는 식당, 상점 등에 대

한 정보를 자연스럽게 안경형태의 디스플레이에 표현할 수 있으며, 하늘을 보면

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오늘의 날씨 등에 대해 알려주는 기능을 할 수 있다. 현재 AR Walker는 프로토

타입까지 개발된 상태로 2-3년 안에 상용화 가능할 것으로 전망된다.

그림 6. 입력/출력 기술의 효율적인 결합사례 (SixthSense, MIT Media Lab, 2009)

모바일 응용의 입출력 관련해서 보다 현실적인 증강현실 사용 예를 보여준

것은, 2009년 MIT Media Lab.의 Fluid Interface연구 그룹에서 발표한

SixthSense기술이다 [6]. 앞에서 제시한 것 과 같이, 스마트폰과 같은 모바일 기

기를 증강현실에 그대로 적용하기에는 많은 제약이 따른다. 이러한 문제점을 해

결한 것이 MIT에서 발표한 Sixthsense기술로서, 그림6에서 보는 바와 같이,

SixthSense기술은 웨어러블 컴퓨팅(Wearable Computing) 및 동작 제어

(Gesture control) 에 기반을 둔 기술로서, 크게 프로젝터 (Pocket projector), 거울

(Mirror) 및 카메라로 구성되어 있으며 이러한 구성요소들은 모두 스마트폰과

연동되어 있다. 프로젝터는 사용자가 보고 있는 실제 물체의 표면이나 벽에 영

상을 비춰주는 역할을 하고, 사용자는 물체의 표면이나 벽에 투사된 영상을 보며

손으로 제어를 하면, 카메라가 사용자의 손동작 및 현실세계의 객체들을 인식하여

이를 가상세계에 반영한 후 이를 다시 프로젝터를 통해 디스플레이를 하게 됨

으로써, 자연스럽게 가상 세계 및 현실세계가 연동이 되며, 이를 손동작을 통해

손쉽게 제어할 수 있게 된다. 이러한 기술은 사용자가 스마트폰의 작은 디스플

레이에 의존하지 않고, 실제 현실세계의 객체에 비춰지는 가상 세계를 손동작

(gesture or motion)을 통해 제어 할 수 있고, 이것이 실시간으로 가상세계에

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반영된다는 점에서 그 의미를 둘 수 있다. 이러한 기술이 상용화 단계에 이르려면,

여전히 해결해야 할 사항들이 존재하지만, 기존 응용에서 많은 문제가 되어 왔던

입력/출력들을 연동 함으로서 보다 현실적인 증강 현실 기술이 구현 가능하다는

것을 보여준 사례로 볼 수 있다.

3. 모바일 증강현실의 응용 사례 분석 (스마트폰 애플리케애션을 중심으로)

모바일 증강현실 응용 현황

최근 몇 년간 애플의 아이폰을 중심으로 스마트폰 사용이 급속히 확산되면서,

앱스토어를 기반으로 하는 다양한 애플리케이션들이 개발/보급되기 시작하였다.

카메라, GPS, 전자나침반 등을 모두 가지고 있는 스마트폰을 위한 증강현실 애

플리케이션들도 많이 개발되었으며, 본 장에서는 스마트폰을 위해 개발된 증강

현실 응용의 사례를 애플의 앱스토어를 기준으로 간략히 살펴 본다.

2009년, 파리의 메트로 시스템에 대한 이용 정보를 제공하던 아이폰 애플리케

이션 (The Paris metro Subway, Presselite사 제작)에 최초의 증강현실을 적용

한 아이폰 애플리케이션이 등록 되기 시작하면서부터, 현재까지 2년여 동안 증

강현실이 적용된 애플리케이션의 수가 급속히 증가하였으며 (현재 650여개, 유/

무료 포함, 애플 앱스토어 아이폰용 어플리케이션 기준), 이를 아이폰 앱스토어

에서 제공하는 분류 기준으로 정리하면 그림 7과 같다.

그림 7. 모바일 증강현실 애플리케이션 현황 (애플 앱스토어, 2011년 3월 기준)

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가장 많은 비중을 차지 하고 있는 애플리케이션은 엔터테인먼트 (18%), 네비

게이션 (15%), 여행 (12%), 게임(11%), 생활정보 (11%) 순으로 이들 5가지 분

야가 전체 증강현실 애플리케이션의 67%정도를 차지한다. 이들 애플리케이션

중 게임을 제외하면 거의 대 부분의 애플리케이션들이 GPS를 기반으로 하는

위치 인식 기능과, 카메라를 통해 얻어지는 영상자료에 대한 분석을 통해 사용

자가 위치해 있는 지역에 대한 정보를 제공하게 된다. 이들 중 비교적 다른 애

플리케이션들에 비해 다운로드 회수가 많은 애플리케이션들을 그림 8에 표시하

였다.

그림 8. 다양한 모바일 증강현실 응용들(애플 앱스토어)

이들 애플리케이션들을 다시 분석하여 보면, 현재 사용자가 위치해 있는 지역

을 중심으로 건물, 상점, 식당, 거리 등에 대한 정보를 제공하는 애플리케이션

(BuUuK, NewYork Nearest Places, Near Wiki등)이 가장 많았으며, 산, 하늘,

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별자리 등, 자연환경에 대한 정보 (Peaks, Theodolite, Start Chart, Pocket

Universe)를 제공하는 애플리케이션들이 그 다음으로 다수를 이루고 있다. 이외

에도, 소수이기는 하나 현재 사용자가 위치한 거리 근처에서의 범죄 발생 현황

을 알려주는 애플리케이션 (Spot Crime), 위성 수신 안테나 설치를 위한 위성의

위치를 제공하는 애플리케이션, (DishPointer), 골프 등의 운동에서 GPS를 활용

하여 Range에 대한 정보를 제공해 주는 애플리케이션, (Golfscape GPS Range

Finder), 또는 GPS, 나침반 기능을 실제 카메라를 통해 포착되는 이미지와 동시

에 제공하는 애플리케이션 (SpyGlass)등, 굉장히 다양한 분야에서 사용자의 위

치 및 동작에 기반을 둔 모바일 증강현실 기술이 구현되고 있다.

스마트폰 기반의 모바일 증강현실은 또한 효율적인 쇼핑에도 이용될 수 있는데,

Snapshop Showroom의 경우 가구 구입시, 원하는 가구를 실제 배치하지 않고,

증강현실 기법을 이용 가상의 가구를 현실 공간에 배치해 볼 수 있는 기능을

제공하여, 온라인 쇼핑의 효율성을 높일 수 있는 기능을 제공하는 애플리케이션

들도 개발되었다. 게임의 경우 (그림 8의 아래부분) 대부분은 카메라를 통해 얻

어지는 현실세계 공간을 가상세계 게임 공간으로 사용하는 방식으로, 보다 현실

감 있는 게임을 제공하기도 한다.

본 분석 보고서에는 열거되지 않았지만, 이외에도 모바일 증강현실 기술을 이

용한 수많은 애플리케이션들이 개발되어 있으며, 개발되는 애플리케이션의 수는

앞으로 폭발적으로 증가할 것으로 예상된다.

모바일 증강현실 응용의 수익 모델 분석

그림 9는 애플의 앱스토어에 등록중인 모바일 증강현실 애플리케이션들을 종

류, 유/무료 여부에 따라 분류한 그래프이다. 전체 등록된 응용들 중 47.8%가

무료로 다운로드가 가능한 애플리케이션이고, 52.2%의 애플리케이션들이 유료

였지만, 전체 유료 애플리케이션 중, 57%정도는 $0.99에 다운로드 가능한 어플

리케이션이었다. 즉 전체 등록된 어플리케이션의 78%정도는 무료 또는 $1 미만

의 저렴한 비용으로 다운로드 가능한 어플리케이션으로 분석된다.

이러한 애플리케이션들의 수익모델측면에서 살펴보면, 기존 다른 아이폰의 다

른 애플리케이션들과 유사하게, 일부 기능만 무료버전에 사용 가능하게 하고,

많은 기능들이 추가된 유료 버전을 구입하도록 유도하는 홍보성 애플리케이션,

Page 16: 증강현실 기술 및 응용 사례 분석

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애플리케이션에 사용되는 아이템 또는 게임 크레딧 등을 유료로 판매하는 아이

템 수익형 애플리케이션, 그리고 가장 많은 비중을 차지하는 광고 수익형 애플

리케이션 등으로 구분되어 질 수 있다. 여기서 주목해야 할 사실은 광고를 주

수익 모델로 하는 애플리케이션의 경우, 대부분의 애플리케이션들은, 광고가 애

플리케이션 사용도중 화면의 일부에 배너 형태의 광고를 게재하는 방식으로 이

루어져 왔다. 하지만, 모바일 증강현실의 경우 대부분, 스마트폰에 내장된, GPS,

카메라 등의 센서를 통한 위치 기반의 서비스를 제공할 수 있기 때문에, 사용자

에게 보다 특화된 광고 서비스 (주변 상점, 식당, 공연 등)를 제공할 수 있고,

이는 곧 다른 형태의 광고/마케팅 수단을 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 또

한 이러한 특성을 갖는 모바일 증강현실 애플리케이션이, 요즘 많은 각광을 받

고 있는 Social Network Service와 연동되게 되면 (애플 앱스토어를 기준으로,

현재 20여개 정도의 Social Network와 연관된 모바일 증강현실 응용이 이미 존

재하기는 하나, 아직은 확산이 많이 되지 않은 상태), 그 파급효과는 엄청날 것

으로 예상되고 있다.

그림 9. 모바일 증강현실 애플리케이션 현황 (유/무료 구분)

Page 17: 증강현실 기술 및 응용 사례 분석

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따라서, 이러한 모바일 증강현실의 특성을 잘 이용하기 위해서는 초기 애플

리케이션 설계시 부터, 위치기반의 사용자에게 특화된 광고서비스 및 Social

Network Service 시장을 염두에 둔다면, 성공적인 수익 창출 모델이 될 수 있

을 것이다.

4. 향후 전망 및 결론

최근 급속한 스마트폰의 보급과 함께 모바일을 중심으로 하는 증강현실 기술은

단순 새로운 세계를 경험하게 하는 기술을 뛰어넘어, 이제 우리가 실생활에서

직접 사용할 수 있는 유익한 수단으로 변해가고 있다. 이러한 변화 속에, 이미

많은 증강현실 기술을 이용한 많은 모바일 응용들이 개발되고 있고, 이러한 추

세는 더욱더 빠르게 확산될 것으로 전망되고 있다. 특히 스마트폰을 중심으로

하는 모바일 증강현실 기술은 장착된 GPS, 중력센서, 가속센서 및 고해상도 카

메라를 기반으로 사용자의 지리적 위치, 움직임 등을 반영한 맞춤화된 증강현실

서비스를 제공하기 위해 다음과 같은 요소들이 고려된다면, 보다 경쟁력 있는

증강현실 기술들이 개발될 수 있을 것이라 분석된다.

- 사용자의 이동성을 고려한 효율적인 입/출력 지원 장치 개발 (MIT Media

Lab.의 SixthSense 및 NTT Docomo의 AR Walker 사례)

- 시각/소리 외에 촉각, 후각, 감성 등을 반영할 수 있는 입출력 기법의 다양화

- 모바일 기기에서의 카메라를 통한 비전 분석 기술: GPGPU를 활용한 모바

일 기기에서의 비전 분석 기술 능력 향상

- 효율적인 서비스를 위한 Web 2.0, Social Network 연계 및 위치/사용자의

특성에 맞춘 개인화 서비스 (Personalization Service) 기법

- 개발 초기부터, 위치기반 광고/마케팅 서비스를 적극 고려한 수익모델 창출

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참고문헌

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new world, Whitepaper, Juniper research

[2] GPGPU (General-Purpose Computation on Graphics Hardware),

http://gpgpu.org/

[3] J. Fischer, “Rendering Methods for Augmented Reality,” Ph.D Thesis,

University of Tubingen, 2006

[4] Yuzhu Lu and Shana Smith, “GPU-based Real-Time Occlusion in an

Immersive Augmented Reality Environment,” Journal of Computer and

Information Science in Engineering, Vol. 9, Issues 2, 2009

[5] R. Aras and Y. Shen, "GPU Accelerated stylistic augmented reality," 2010

Modeling and Simulation Capstone Conference, 8 pages, (Norfolk, VA),

April 2010.

[6] Pranav Mistry and P. Mase, “SixthSense- A Wearable Gestural Interface,”

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