증강 휴먼(Augmented Human Being)

증강 휴먼(Augmented Human Being) 뉴스에 대해 알아봅니다.

증강 휴먼(Augmented Human Being)

[출처]http://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2015082716514763575

증강현실의 미래는 증강 휴먼이다

머니투데이 테크M 편집부 |입력 : 2015.10.03 05:56

편집자주미래 지식서비스 산업의 핵심으로 등장한 가상현실(Virtual Reality)과 증강현실(Augmented Reality). 2016년 다양한 안경형 디스플레이 장치의 출시가 예정돼 있는 가운데 군사, 의료, 교육 등 특화된 시장을 시작으로 2020년 경에는 사물인터넷(IoT), 실감 콘텐츠, 인공 지능 등 동반 활용이 예상된다. 지난해 가트너의 하이프사이클(Hype Cycle)에 의하면 증강현실과 가상현실은 ‘각성의 단계(Trough of Disillusionment)’에 있다. 보고서는 기술이 안정기로 접어들어 상용화되는 시점을 향후 5~10년 사이로 예상하고 있다.

IT 선진 기업들이 가상/증강현실 시대를 공격적으로 대비하고 있다. 2010년 퀄컴이 오스트리아 AR 회사인 이미지네이션을 인수, 연구센터를 설립한 것을 시작으로 페이스북의 오큘러스VR 인수(20억 달러), 구글의 매직리프 투자(5억 4천만 달러), 마이크로소프트의 홀로렌즈 발표, 애플의 메타이오(Metaio) 인수, 인텔의 레콘(Recon) 인수, 삼성의 포브(FOVE) 인수 등 가상/증강현실과 관련된 인수 및 투자가 활발하다. 이같은 합종연횡은 증강현실과 가상현실 분야를 상용화 안정기로 끌어올리는 중요한 원동력이 될 것이다. 영국의 투자은행 디지-캐피털은 증강현실과 가상현실 시장규모가 2016년 2억 달러, 2018년 약 50억 달러, 2020년 약 1500억 달러 규모로 급성장할 것으로 예측했다. 가상현실(VR)과 증강현실(AR) 증강현실(Augmented Reality)이란, 가상세계와 현실세계를 유기적으로 연동하고 3차원으로 결합한‘ 확장된 현실’을 말한다. 증강현실 공간에서는타이핑하는 대신 관심 있는 장소(PoI, Place of Interest)나 대상(OoI, Object of Interest)을 스마트폰 카메라로 비추거나 안경을 쓰고 쳐다보기만 해도 필요한 정보를 불러올 수 있다. 디지털 정보나 콘텐츠를 현장에서 직접 보고 듣고 만지거나 상호 작용하는 등 오감을 통해 체험할 수 있는 디지로그(DigiLog) 세상이 열리게 되는 것이다. 뿐만 아니라, 다른 지역에 있는 사람과 마치 한자리에 있는 것처럼 이야기를 나누고 협력하는 SF영화 속 한 장면도 체험할 수 있다. 가상현실을 보완하는 대안으로 등장한 증강현실이라는 용어는 1992년 보잉사의 토마스 카우델 박사가 처음 사용했다. 1994년 토론토대학의 폴 밀그램 교수 등이 현실-가상 연속체(Reality-Virtuality Continuum)를 통해 가상-증강현실-증강가상-가상을 구분해 설명했다. 또 1997년 로날드 아즈마 등이 (1)가상과 현실의 융합(Combines the real and the virtual) (2)실시간 상호작용(Interactive in real-time) (3)3차원 결합(Register in 3D) 등 증강현실 필수요소를 정의했다. 증강현실의 뿌리는 컴퓨터가 만든 가상세계에서의 몰입과 상호작용을 다루는 가상현실이므로, 증강현실은 현실공간에서 체험하는 가상현실, 더 넓은 의미에서는 유비 쿼터스 컴퓨팅이 실현된 지능공간에서 체험하는 가상현실이다. 가상현실과 증강현실은 가상의 세계를 체험하고 사용자의 상호작용 능력을 확장한다는 점에서 비슷하다. 하지만 가상현실이 현실과 단절된‘ 가상세계에서의 몰입과 상호작용’을 강조하는 반면, 증강현실은 현실과 유기적으로 결합된‘ 확장세계에서의 지능적 증강과 직접적 상호작용’을 강조한다는 차이가 있다. 현실공간을 직접 다양한 형태의 미디어로 활용하는 증강현실은 가상세계 구성을 위한 3차원 모델링의 부담을 줄였지만, 사용자의 이동과 주변 환경 변화에 대응해 실시간 정보나 콘텐츠를 제공해야 하므로 해결해야 할 기술적 어려움이 있다. 증강현실 플랫폼은 PC에서 출발해 스마트폰으로 진화하고 있다. 초기 PC를 중심으로 이루어진 증강현실은 2000년 이후 PDA, UMPC, 모바일 폰 등의 보급으로 모바일 증강현실의 플랫폼이 다양화되기 시작했고, 스마트폰의 보급이 본격화된 2009년 이후 모바일 증강현실의 현실 응용 가능성을 보여 왔다. 스마트폰이 증강현실 플랫폼으로 주목받는 것은 카메라 외에 소형화와 경량화된 GPS, 나침반, 지자기 센서, 가속도 센서, 터치 센서, 근접 센서, 조도 센서, WiFi, RFID 등 다양한 센서가 내장돼 사용자의 위치 외에 명령이나 의도를 파악할 수 있는 추가 정보를 실시간 제공하고 있기 때문이다. 증강현실의 플랫폼은 정보를 보기 위해 손에 스마트폰을 들고 있어야 하는 단점을 극복하기 위해 안경형으로 진화하고 있다. 동시에 사물인터넷, 컴퓨터 비전, 실감콘텐츠, 인공 지능 등 핵심 기술의 진보로 다양한 활용 가능성이 기대된다. 그렇다면, 미래의 증강현실은 어떤 모습일까? 바로 ‘증강휴먼(Augmented Human)’이다. 증강휴먼이란, 증강현실에서 육체적, 지적, 사회적 능력을 강화거나 확장한 인간을 말한다. 증강현실이 현실과 가상을 결합해 현실의 시공간을 확장하려고 한다면 증강휴먼은 현실과 가상이 결합된 공간에서 사람의 육체적, 지적, 사회적 능력을 확장하는 것이 목표다. 진정한 의미의 증강휴먼을 실현하려면 사용자의 정량적 총체적 자아(Quantified Holistic Self)를 바탕으로 환경이나 사용자의 맥락정보를 활용하는 것이 중요하다. 예를 들어, 사용자를 이해하는 지능형 에이전트가 어디에서 언제 누구와 무엇을 어떻게 왜 하고자 하는지를 안다고 하자. 그러면 훨씬 더 효율적으로 필요한 정보나 콘텐츠를 제 때(Just-in-time)에 제공해 지적 능력을 확장할 수 있다. 특히, 스마트폰과 지능적 사물인터넷(Internet of Things That Think)을 연동하면 변화하는 환경이나 상황에 따른 적응적 데이터를 실시간으로 받을 수 있다. 또 SNS(소셜 네트워크 서비스)의 친구 관계 정보와 연동하면 신뢰할 수 있는 정보를 선택적으로 제공받을 수 있다. 뿐만 아니라, 스마트폰에 축적된 사용자의 정량적 총체적 자아와 연동하면 사용자의 직접적인 요구 외에 암묵적인 요구나 필요에 대응하여 관련 정보를 끌어올 수 있다. 또 관심 객체나 장소의 인식을 넘어 사람의 얼굴, 표정, 감정 등을 인식하고 추적한다면 대인 관계 등 사회적 능력을 확대할 수 있다. ‘눈치 있는 증강현실’은 2・3차원 또는 VR 지도를 기반으로 사용자의 위치를 인식하는데서 출발한다. 이를 위해 바깥에서는 자세 센서나 GPS, 나침반 등을 이용해 지도상의 위치를 확인하고 영상처리 및 해석 기술과 결합해 오차를 보정한다. 실내에서는 GPS 정보를 직접 활용하기 어려우므로 유사 GPS와 영상 처리 및 해석 기술을 활용해 위치를 추정한다. 관심 객체를 인식하고 추적하면 현실세계에 가상세계를 덧붙일 수 있다. 사용자의 관심이 어떻게 바뀌는지 파악하려면 스마트폰의 위치, 포인팅 방향, 카메라 시야 각(Field of View), 검색 범위(카메라로부터의 거리) 등의 정보가 필요하다. 눈치 있는 증강현실에서는 새로운 형태의 상호작용 인터페이스가 있어야 한다. 기존 키보드나 마우스는 안경을 끼고 움직이면서 사용하기에는 많은 제약이 따른다. 현실의 장소나 객체를 매개로 정보나 콘텐츠를 제시하므로 스마트 기기에 내장된 센서를 사용해 움직임 패턴을 활용하거나 음성인식을 인터페이스로 활용한다. 스마트폰의 움직임에 맞춰 증강 콘텐츠가 반응하도록 하거나, 손과 몸을 이용해 자연스러운 상호작용을 할 수 있다. 주위 상황, 사용자의 명령이나 묵시적 필요 등 맥락 정보를 알아 활용한다면 이에 대응하는 지능형 인터페이스를 통해 더욱 더 직관적인 상호작용이 가능하다. 증강현실과 증강휴먼은 이미 교육과 훈련, 게임과 놀이, 의료, 전시, 관광, 광고, 제조 등에서 다양한 응용 가능성을 보여 주고 있다. 사진, 책, 미술관, 박물관, 전시관, 관광지 등은 증강현실 응용에서 자주 등장하는 대상이다. 카메라나 센서를 통해 사진, 책, 그림, 조각 등을 인식하고 추적해 일차 정보를 증강하는 것 외에 사용자의 취향, 관심, 경험, 지식 등을 종합적으로 반영해 연관 콘텐츠를 필터링하고 매쉬업(mash-up)해 정보와 콘텐츠를 재구성함으로서 사용자의 육체적 능력뿐만 아니라 지적 능력을 확장할 수 있다. 유적지에서 가상의 유물이나 건물을 복원하여 보여주는 것 외에 다양한 사료에 기초한 정보를 함께 증강하면, 시공간을 넘어 육체적 능력과 지적 능력을 확장하는 실감형 타임머신 체험을 할 수 있다. 환경이나 방재 등에도 활용 가능하다. 대기 오염이나 방사능 오염의 농도, 지진이나 수해의 피해 상황을 현실 세계에 증강하여 관련자들이 최적의 판단을 할 수 있도록 지원하고, 결정된 내용을 일반 사용자들이 직관적으로 이해할 수 있도록 제공할 수 있다. 지진이나 화재의 경우, 가상의 화염이나 연기, 사람들의 피난 행동 등 예측 시뮬레이션 결과를 현실세계에서 증강하여 소방관의 활동이나 일반인 피난 유도 훈련에 활용할 수 있다. 풍수해의 경우 침수, 단전, 정전 등을 예측해 피난을 유도할 수 있다. 또 신종 인플루엔자 및 전염병 등의 재난 상황에서 확산 경로 예측을 현실세계에 직접 재현할 수 있고, 대응책을 직접 제시하거나 마련하여 대피 유도에 유용하게 활용할 수 있다. 실제로 재난이 발생한 경우, 현지의 센싱 정보와 함께 SNS 정보를 통합 활용해 사용자의 대응 능력을 확장할 수 있다. 국내외에서 증강현실의 미래 활용에 대한 논의와 대응이 활발하게 진행 중이다. 우리나라에서는 2001년부터 KAIST UVR 연구실이 눈치 있는 증강현실 연구를 선도해 왔다. 2010년에는 KIST를 중심으로 ‘실감교류 인체감응 솔루션 연구단(CHIC 단장 유범재)’이 출범했다. 연구단은 현실-가상-원격공간의 구분 없이 일체화된 인체감응 실감교류 확장 공간 실현을 위한 연구를 진행하고 있다. 인간-가상객체-인공물 등이 공존하고 시공간 한계가 사라지는 세상에서 증강현실은 시공간의 확장과 감각의 융합을 가능하게 하는 공존현실(Coexistence Reality)로 확장될 것이다. 즉, 물리적으로 멀리 떨어져있는 가족, 친구, 동료 등을 내 눈 앞으로 직접 불러와 보다 실감나고 현장감 넘치는 놀이, 교육, 회의 등을 가능하게 할 것이다. 공존현실에서 정보, 지식, 경험 등을 공유하고 사회적으로 교류하면서 사용자의 지적 육체적 사회적 능력을 확장하는 증강휴먼의 시대가 다가오고 있다. 우운택 KAIST 문화기술대학원 교수