전기전자/정보통신

Nikkei Electronics_2016. 11. 특집 (1) (p29~52)

스마트폰에서 AR 안경으로
주역의 교체


Part 1. 전체동향
조엔(兆円)단위의 투자가 AR에 집중, 스마트폰 대체를 넘어서 진화

AR(증강현실)의 실현을 위해 각종 기술이 급속도로 발전하기 시작했다. 이 기술들을 접목한 차세대 AR HMD(Head-Mounted Display)가 잇따라 등장하고 있다. 그것의 진화 형인 안경형태의 AR고글은, 향후 10년 이내에도 단말의 주역의 자리를 스마트폰으로부터 뺏어올 전망이다. 스마트폰의 대체를 넘어서 AR고글의 응용범위가 널리 확산될 가능성도 있다.

AR(증강현실)이 마침내 시장에 나오고, 우리들의 생활과 일, 그리고 TV와 컴퓨터 등 일상에서 사용하는 전기제품의 형태를 크게 바꾸게 될 것이다. AR에 대응한 HMD(Head-Mounted Display)와 AR고글가 가지고 있는 많은 기술적인 과제가 해결되고 있기 때문이다. 2016년 들어서, 미국 마이크로소프트 사의 HMD 「Hololens」를 필두로, 차세대 AR HMD/AR 고글이 줄지어 출시되었다.

-- 포켓몬 GO는 대변혁의 “징조” --
2016년 봄, AR기술을 활용한 스마트폰 용 게임 「포켓몬 GO」가 세계적인 붐을 불러일으켰다. 단, AR HMD가 가진 잠재력은, 그 붐을 훨씬 뛰어넘는다. 차세대 AR HMD / AR 고글 몇몇 제품들은, 스마트폰과 TV, 일부 PC의 기능을 AR HMD 1대로 실현할 수 있다.

용도는, 제품개발과 설계, 공장에서의 작업지원, 교육과 스포츠의 트레이닝지원과 AR을 활용한 새로운 스포츠, 나아가서는 일반이용자의 엔터테인먼트 등 여러 방면으로 다양하다. 입체영상통신 등 SF영화에서 본 광경마저, 실현 가능하게 될 전망이다.

-- 마이크로소프트가 반도체를 설계 --

-- 10년후에는 스마트폰과 주역교체 --
이런 의견의 배경에는, 차세대 AR HMD / AR 고글의 높은 성장 예측이 있다. AR과 VR 전문의 설문조사회사인 Digi-Capital은 2020년에 AR과 VR의 시장규모가 약 15조엔에 달한다고 예측한다. 2025년 정도에는 그 몇 배인 약 70조엔의 규모가 될 것 이라는 조사도 있다. 현재의 스마트폰 관련 시장에 필적하고, 혹은 넘는 규모가 된다는 것이다. 

한 AR HMD 업체의 관계자는, “각종 부품 업체는, 스마트폰에서 AR HMD / VR 고글으로의 주역교체는 시간문제라고 생각하고, AR HMD / AR 고글의 시장에서의 이륙을 위해 준비를 시작하고 있다.” 라고 한다.

이런 전망에는, 대형이동통신사도 동조한다. NTT도코모의 요시자와 대표는 2016년 7월 말 결산발표의 자리에서 포켓몬 GO가 불러일으킨 혼란에 대해, “스마트폰에서의 AR은 (위험한) 보행 중 스마트폰으로 이어지기 때문에, AR 고글의 상품화를 추진해 나아가고 싶다.”라고 말했다. 

NTT도코모는 2014년에, 현재의 스마트폰의 다음 기기와 서비스 「포스트 스마트폰」을 검토하는 약 15명의 팀을 꾸리고 있다. “포스트 스마트폰의 후보는 다수 있고, AR 고글은 가능성을 가진 후보 중 한가지이다. 서비스는 신중하게 검토 중이며, 과제 파악을 추진하고 있다.” (NTT도코모의 혁신추진담당 아부라카와 부장) 라고 말한다.

앞으로의 과제는, 소형화, 저소비전력화, 그리고 디자인에 있다고 한다. 지금까지의 AR HMD는 매니아 전용으로, 일반소비자에게 받아들여지기 힘든 제품이었다고 본다. “2020년에는 패션안경과 같이 얼굴에 쓴 체로 밖을 걸어 다녀도 이상하지 않은 AR 고글이 등장하는 것을 기대하고 있다. 최근 빠른 스피드로 진보하는 관련기술을 보면 가능성은 충분하다.” (아부라카와 부장) 라고 말한다.

-- 1년에 약 1조엔 AR HMD 개발에 투자 --

-- 업무지원으로 이용 추진 --

-- 가구의 치수를 줄자 없이 파악 --

-- TV와 컴퓨터 대신 사용 --

-- 사람의 입체영상을 눈 앞에 두고 대화 --

-- 새로운 예술과 스포츠도 출현 --

-- AI 캐릭터와 대화도 --


Part 2. 최신기술동향
공간파악 기술의 보급과 유기발광다이오드

신기술의 실용화를 견인하고 보급시키는 테크놀로지 드라이버. 최근 스마트폰이 이루어 온 이 역할을, 앞으로는 차세대 AR HMD / AR 고글이 짊어진다. 주위의 3차원 공간을 동적으로 파악하는 기술, 콘트라스트와 휘도, 선명도 등이 매우 높은 마이크로 디스플레이, 높은 에너지 밀도의 Si음극전지 등 AR용으로의 개발이 가속화되고 있다.

“벌써 여기까지 개발 된 건가. AR로 연구할 것은 별로 남아 있지 않은 것이 아닐까.” 미국 마이크로소프트의 AR HMD 「HoloLens」의 높은 완성도는, AR 연구자에게 충격을 주었다. 이러한 이야기마저 나올 정도이다. AR(증강현실)기술은 2008~2009년 정도에 최초로 화제를 일으키고, 당시의 스마트폰 등에서, 마커를 사용한 AR과, 말풍선 등을 영상 안에 띄우는 애플리케이션 「세카이카메라」 등이 유행했다.

그런데, 마카의 번거로움과 겉보기에 나쁨, 심지어는 중첩영상의 안쪽의 표시위치를 정확히는 제어할 수 없었던 것이다. 또한 당시의 대다수의 AR HMD는, 시야각이 20도 이하로 좁고, 게다가 영상은 어둡고 낮에는 잘 보이지 않는 경우가 많았다. 2012~2014년에 화제가 된 미국 구글의 「Google Glass」도 이런 문제를 가지고 있고, “AR HMD로서는 완성도가 낮았다.” 라고 AR 고글 업체의 관계자는 말한다.  

마커 없는 AR을 실현하기 위해서 먼저 개발이 진행된 것은, 다양한 물체의 형상과 영상 데이터에대한 화상인식과 물체인식의 기술의 개선이다. 이 점에 있어서는, KDDI종합연구소가 개발을 선행하고, 실용화도 시작되고 있다.

-- 다수의 센서로 3차원 공간을 파악 --

-- Google은 Intel, Qualcomm과 함께 개발 --

-- 복수의 사람이 같은 입체영상을 관찰 --

-- 독자 프로세서로 PC를 필요 없게 하다 --

-- RGB의 각 영상을 독립적으로 처리하는가 --

-- 나노임프린트로 도광판을 양산 --

-- “존재해야만 하는 제품을 드디어 만들어냈다.” --

-- 신규로 참가하여 업계 선두로 --

-- 고성능화 경쟁 시작되다 --

-- 유기발광다이오드와 CMOS센서를 집적 --

-- LED디스플레이는 격이 다른 휘도로 --

-- 배터리의 기술혁신이 필요로 --

-- 충방전사이클의 과제는 해결 --

-- 서로 얼굴이 보이지 않는 사각에 대처 --


Part 3. 미래전망
AR과 VR의 하드웨어는 융합, 88g의 VR HMD가 첨병

2016년은 VR 원년이라고도 불리고, 포켓몬 GO를 빼면 미디어 등의 주목도도 VR이 AR을 크게 웃돈다. VR이 이 정도로 주목받게 된 이유와, AR과 VR의 차이는 무엇인가. 두 기술은 향후, 서로 접점을 가질 것인가, 혹은 멀어질 것인가. 하드웨어와 콘텐츠의 양쪽 측면에서 미래동향을 예측한다.

AR과 VR. 미디어 등에서는 종종 세트로 이야기하지만, 현 시점에서는 전혀 다른 것이다. HMD의 치수와 무게, 이용목적, 이용하는 영상 콘텐츠, 이용장소 등 많은 점에서 극과 극에 있다고 할 수 있다. VR업계의 관계자는, AR과 VR의 차이를 “AR의 영상을 보기 위해서는 이용자가 밖에 나가야 될 필요가 있다. 한편, VR의 영상은, 상대가 가만히 있으면 다가온다.” 라고 설명한다.

그것을 가장 단적으로 보여주는 것이, AR기술을 사용하는 포켓몬 GO 이다. 집에서 나오지 않는 다수의 게임 매니아를 한 순간에 거리와 공원 등으로 끌어냈다. 미국에서는 자동차에 의존하는 사람들을 걷게 한 것으로, 건강증진에 공헌했다고 하는 지적도 있다.

-- 도쿄올림픽은 VR로 본다 --

-- VR은 운동부족을 조장하는가 --

-- 기술의 공통점이 높아지다 --

-- VR판 세컨드라이프도 등장하는가 --

-- 경우에 따라 AR과 VR을 구분하여 사용 --

       -- 끝 --