증강현실 기술의 최근 동향 및 적용 사례 분석

1. 요약

• 이 리포트는 증강현실(AR) 기술의 최근 동향과 다양한 산업에서의 적용 사례를 분석한 내용을 다룹니다. AR 기술의 발전 역사와 원리, 주요 산업 분야에서의 활용 사례를 통해 현재 AR 기술이 어떻게 활용되고 있는지를 종합적으로 살펴봅니다. 주요 적용 분야로는 산업, 교육, 소매, 쇼핑, 게임 등이 있으며, 특히 보잉과 GE 같은 제조업체에서의 효율성 증대, 포켓몬 고와 같은 게임에서의 인기 및 영 렘브란트의 교육 콘텐츠 개발 사례를 통해 AR 기술이 각각의 도메인에서 어떻게 혁신을 이끌어가고 있는지 분석합니다.

2. 증강현실 기술의 개요

• 2-1. 증강현실의 정의와 원리

• 증강현실(Augmented Reality, AR) 기술은 현실 세계의 객체와 3차원 가상 물체를 겹쳐 보여주는 기술로, 인간의 오감을 자극하여 감각과 인식을 확장하는 영상 분석 기술입니다. AR 시스템은 크게 '트래킹 시스템', '그래픽 시스템', '디스플레이 시스템'의 세 가지 요소로 구성되어 있습니다. 트래킹 시스템은 현실 세계와 가상 세계의 정합을 위한 기술로 특정 방식을 통해 공간의 크기, 각도, 위치 등을 계산합니다. 그래픽 시스템은 트래킹 시스템에서 얻은 정보를 기반으로 가상의 이미지나 객체를 사용자의 위치와 방향에 맞춰 표현합니다. 마지막으로, 디스플레이 시스템은 그래픽 시스템과 트래킹 시스템에서 생성된 결과물을 시각화하여 사용자에게 보여주는 역할을 합니다.

• 2-2. 증강현실 기술의 역사

• 증강현실 기술은 1968년 미국 유타대의 이반 서덜랜드(Ivan Sutherland)가 개발한 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)에서 시작되었습니다. 이후 1990년에 보잉사의 엔지니어 톰 커델(Tom Caudell)이 항공기 조립 시 필요한 부품 위치를 HMD 화면으로 실시간 확인할 수 있는 장치를 개발하며 '증강현실'이라는 용어가 처음 사용되었습니다. 스마트폰의 보급이 2000년대 중반에 이루어짐에 따라 다양한 증강현실 앱들이 출시되었으며, 주로 GPS를 활용해 사용자의 위치에 가까운 정보를 제공하는 방식으로 활용되었습니다. 또한, 2009년 마이크로소프트에서 출시한 키넥트(Kinect)는 사용자의 신체를 인식하여 게임과 엔터테인먼트를 경험하게 하는 동작 인식 기기였습니다.

3. 산업 및 제조 분야에서의 활용

• 3-1. 제조 공정에서의 AR 활용 사례

• 최근 증강현실(AR) 기술이 비약적으로 발전하면서 많은 기업들이 생산성을 높이기 위한 도구로 이를 적극 활용하고 있습니다. 세계 최대 항공기 제조기업인 보잉은 AR 기술을 제조 공정에 적용하여 비행기 부품 연결 작업 시간을 단축시키고 있으며, 산불 대비 훈련 등에도 적극 활용되고 있습니다. 보잉은 산불 정보와 항공 정보를 실시간으로 접수받아 가장 효율적인 대응 전략을 수립할 수 있게 되었다고 보고했습니다. GE의 자회사인 GE리뉴어블에너지는 풍력발전 터빈 제조 공장의 작업자들에게 스마트 글래스를 착용하게 하여 작업 효율을 높이고 있습니다. 한 조사 결과에 따르면 이 새로운 작업 방식은 기존의 전통적인 표준 작업 방법에 비해 생산성이 34% 개선되었다고 합니다. 작업자의 숙련도 차이에서 오는 생산성 격차를 AR 기술을 통해 극복한 사례로 평가됩니다.

• 3-2. 작업 효율성 향상 사례 (보잉, GE)

• 보잉은 AR 기술을 통해 제조 공정에서 비행기 부품 연결 작업 시간을 단축시키고 있으며, 이러한 변화는 비단 자사만의 혁신이 아니라 산업 전반에 걸쳐 진행되고 있습니다. GE리뉴어블에너지는 스마트 글래스를 활용하여 작업자의 실시간 정보를 제공함으로써 작업의 효율성을 크게 향상시켰습니다. 이처럼 AR 기술은 작업자에게 필요한 정보가 실시간으로 제공되기 때문에 작업을 보다 효율적으로 할 수 있게 만들고 있습니다.

4. 교육 분야에서의 활용

• 4-1. 미술 교육 콘텐츠

• 최근 증강현실(AR) 기술이 영유아 교육 분야에서 급속히 발전하고 있으며, 특히 미술 교육 콘텐츠에서 두각을 나타내고 있습니다. 유아교육대전을 통해 영램브란트의 미술 교재인 '라이징북'이 주목받았는데, 이 교재는 색칠공부와 함께 살아움직이는 영상을 통해 아이들의 창의력과 공간지각능력을 키우는 데 도움을 주고 있습니다. 고객의 의견에 따르면, 기존의 색칠공부 교재와는 달리, 아이들이 표현한 느낌을 영상으로 볼 수 있다는 점이 특히 놀랍다고 전했습니다. 이러한 증강현실 통합 교육 콘텐츠는 영유아 교육에서 혁신적인 변화의 열쇠가 되고 있습니다.

• 4-2. 3D 증강현실 노트와 색칠놀이

• 3D 증강현실 노트와 색칠놀이는 영램브란트와 인솔엠앤티 등 증강현실 솔루션 전문기업들에 의해 개발되고 있습니다. 인솔엠앤티는 증강현실 블록 완구, 색칠공부, 그리고 노트를 포함한 다양한 교구를 보유하고 있습니다. 이들 제품은 아이들이 손으로 직접 활동하며 뇌에 긍정적인 자극을 줄 수 있도록 설계되었습니다. 또한, 증강현실 노트는 스마트폰과 전용 앱을 통해 언제 어디서든 3D 책을 보고 색칠하는 재미를 제공하여, 아이들의 호기심과 탐색 능력을 증진시키는 효과가 기대됩니다. 이러한 혁신적 교육 방식은 전 세계적으로 이미 120만 명 이상의 어린이들에게 적용되고 있습니다.

5. 소매 및 쇼핑 분야에서의 활용

• 5-1. 가구 및 가전 비치 체험

• 증강현실(AR) 기술은 소비자가 매장을 직접 방문하지 않고도 가구나 가전제품을 자신의 공간에 배치해 볼 수 있는 실감형 쇼핑 경험을 제공합니다. 이러한 기술을 활용하면 소비자는 스마트폰 카메라로 자신의 집을 촬영한 후, 구매하고 싶은 제품을 가상으로 배치하고 기능을 미리 체험할 수 있습니다. 이는 코로나19 이후 비대면 서비스의 수요 증가와 함께 더욱 주목받고 있으며, AR 앱에 대한 특허 출원도 증가하고 있는 상황입니다. 예를 들어, 2018년부터 증강현실 앱 관련 특허 출원이 307건이었으며, 2019년에는 334건으로 늘어났습니다.

• 5-2. 증강현실 앱을 통한 쇼핑 경험

• 최근의 증강현실 앱들은 소비자에게 더 나은 쇼핑 경험을 제공하기 위해 발전하고 있습니다. 주요 응용 분야로는 교육, 여행, 전시 등 콘텐츠 서비스가 55.9%로 가장 많으며, 쇼핑 분야가 30.2%를 차지하고 있습니다. 이러한 앱들은 특히 사용자 위치에 기반하여 다양한 추천 서비스를 제공하며, 소비자가 직접 매장을 방문하지 않고도 원할 때 원하는 제품을 시각적으로 체험할 수 있는 기능을 제공합니다. 또한, 대용량 영상 데이터를 빠르게 처리할 수 있는 스마트폰 성능의 향상 및 구글과 애플이 AR 개발 도구를 출시하면서 앱 제작이 용이해져 많은 기업들이 새로운 서비스에 집중하고 있습니다.

6. 게임 분야에서의 활용

• 6-1. AR 게임의 인기도와 영향 (포켓몬 고 등)

• 증강현실(AR) 게임, 특히 ‘포켓몬 고’는 2016년에 출시되어 세계적으로 큰 화제를 일으켰습니다. 이 게임은 가상과 현실의 경계를 허물어 사용자가 새로운 현실 감각에 몰입하도록 만들었습니다. 대부분의 사용자들이 스마트폰을 통해 증강현실을 경험하고 있으며, 이러한 흐름은 다양한 분야로 확산될 것으로 기대되고 있습니다. 예를 들어, 해외여행 중 증강현실 헤드셋을 착용하면 가게의 간판이 한글로 번역되어 관련 정보가 눈앞에 표시됩니다. 이처럼 AR 기술은 사용자에게 더 나은 경험을 제공하고 있으며, 이러한 장치는 HUD(Heads Up Displays)로 불립니다. 소매점에 설치된 증강현실 기술을 활용하면, 고객은 여러 종류의 옷을 직접 입어보지 않고도 고화질 이미지로 이를 입은 모습을 확인할 수 있습니다. IT 전문기관들도 2018년에는 증강현실이 가장 눈부시게 발전할 기술 중 하나로 평가하고 있으며, 소매업, 작업 훈련, 건축업, 의료 등에서 혁신적인 가능성을 보여주고 있다고 언급하고 있습니다. 디지털 영상을 사용자 눈동자에 투사해 현실 세계에 3차원 이미지를 겹쳐 보여주는 매직리프와 같은 기업들이 대표적인 예로, 이러한 기업들은 미래의 AR 기술 발전에 기대를 모으고 있습니다.

7. 기술 발전 및 도구

• 7-1. 스마트폰 성능 향상과 AR 개발 도구

• 최근 증강현실(AR) 기술은 스마트폰의 보급과 성능 향상에 힘입어 비약적으로 발전해왔습니다. 2000년대 중반부터 스마트폰이 보급되면서 다양한 AR 앱이 출시되었습니다. 이러한 앱들은 주로 스마트폰의 GPS 기능을 활용하여 사용자의 위치에 따라 주변 정보를 제공해왔습니다. 특히, AR 기술은 최근 몇 년 동안 더욱 주목받게 되면서, 사용자에게 새로운 경험을 제공하는 데 기여하고 있습니다.

• 7-2. 헤드셋 및 기타 AR 기기의 상용화

• 증강현실 기기의 상용화도 눈에 띄는 발전을 보였습니다. 예를 들어, 보잉은 제조 공정에 AR 기술을 도입하고 비행기 부품 연결 작업 시간을 단축시켰습니다. 또한, GE의 자회사인 GE리뉴어블에너지는 스마트 글래스를 활용하여 풍력발전 터빈 제조 과정에서 작업 효율을 높이고 있습니다. 연구에 따르면 이러한 AR 기술은 기존의 전통적 작업 방식에 비해 생산성을 34% 개선시켰다고 합니다. 한국의 한 선박 제조 회사는 3D 설계 도면을 모바일 기기로 보여주고, 현장에서 직접 작업 목록과 설치 오류를 확인할 수 있는 시스템을 도입하였습니다.

8. 용어집

• 8-1. 보잉 [회사]

• 보잉은 증강현실 기술을 제조 공정에 적용하여 비행기 부품 연결 작업 시간을 단축하고 작업 효율을 높인 사례로, 증강현실 기술의 산업 적용에서 중요한 사례입니다.

• 8-2. GE [회사]

• GE는 풍력발전 터빈 제조 공정에서 증강현실을 도입하여 작업자의 효율성을 크게 향상시켰습니다. 이를 통해 AR 기술이 어떻게 제조 업계에서 혁신을 일으키는지 보여줍니다.

• 8-3. 포켓몬 고 [제품]

• 포켓몬 고는 AR 기술을 활용한 대표적인 게임으로, 전 세계적으로 큰 인기를 끌며 증강현실 기술에 대한 관심을 높이는 데 기여했습니다.

• 8-4. 영 렘브란트 [브랜드]

• 영 렘브란트는 3D 증강현실 기술을 활용한 교육 콘텐츠를 제공하여, 아이들의 창의력과 공간 지각 능력을 키우는 데 기여하고 있습니다.

9. 출처 문서

• 1편 디지털 트랜스포메이션 시대에 주목받는 증강현실 | 인사이트리포트 | 삼성SDShttps://www.samsungsds.com/kr/insights/augmented_reality_1.html
• 내 삶을 바꿀 7가지의 ‘전략 기술’https://www.sisain.co.kr/news/articleView.html?idxno=31290
• 안 봐도 본 것처럼 실감 나게…증강현실 앱 특허출원 활발https://www.mk.co.kr/news/it/view/2020/11/1119019/
• 생산성을 높이는 증강현실 기술 '증강현실 기술의 제조업 적용 사례 ' | 인사이트리포트 | 삼성SDShttps://www.samsungsds.com/kr/insights/augmented-reality-technology.html
• 증강현실·시선추적기술 등 교육혁명 몰고오는 IT기술 '주목' | Save Internet 뉴데일리https://biz.newdaily.co.kr/site/data/html/2015/10/28/2015102810131.html