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중소기업 기술로드맵 조회결과

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실사 기반 AR/VR 영상 입력 장치
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

실사 기반 AR/VR 영상 입력 장치 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 실사 기반 AR/VR 영상 입력 장치는 실제 환경을 기반으로 하는 AR/VR 콘텐츠 제작에 사용하는 영상 입력 장치
  • 입체 영상의 사실감과 현장감을 내포한 실감 미디어의 획득에 사용하는 장치 정부지원
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장

Marketsandmarkets에 의하면 3D 카메라가 포함된 모바일 AR 분야의 세계 시장규모는 2016년 33억 2,200만 달러에서 연평균 69.9%씩 증가해 2021년 469억 6,500만 달러에 이를 전망

[ 3D 카메라가 포함된 모바일 AR 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

3D 카메라가 포함된 모바일 AR 분야의 세계 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
세계 3,322 5,643 9,585 16,280 27,651 46,965 69.9

* 출처 : Mobile Augmented Reality Market, by Component, Application, Vertical, and Geography - Global Forecast to 2022(Marketsandmarkets, 2016)

Statistic에 의하면 VR 영상 입력 장치 분야의 중국 시장규모는 2016년 4,500만 달러에서 연평균 43.1%씩 증가해 2021년 2억 7,000만 달러에 이를 전망

[ VR 영상 입력 장치 분야의 중국 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

VR 영상 입력 장치 분야의 중국 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
중국 45.0 105.0 150.0 195.0 225.0 270.0 43.1

* 출처 : Virtual reality camera market revenue in China 2016-2021 (Statistic, 2017)

[ 증강현실(AR) 산업별 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

증강현실(AR) 산업별 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19CAGR
AR 하드웨어 640 6,000 16,500 29,900 260.2
AR 커머스 140 1,060 4,500 11,700 337.2
AR 영화/TV - 500 1,800 4,400 196.6
산업용 AR - 200 1,100 3,500 318.3
AR 광고마케팅 - 200 600 1,700 191.5
AR 테마파크 200 300 800 1,600 100.0
AR 게임 - 200 600 1,400 164.6
기타 100 1,370 5,300 13,400 411.7
합계 1,080 9,830 31,200 67,600 297.0

* 출처 : Digi-Capital(2015)

나. 국내시장
국내에서는 아직 관련 시장이 활성화되지 않아 시장규모 파악이 곤란함
4.기술분석
가. 기술환경 분석

실사 기반 AR/VR 영상입력장치는 MPEG기술과 SW를 기반으로 진화하고 있음

  • 실사 기반 AR/VR 영상입력장치 분야의 스마트 단말기들이 HD/SHD/SUHD급의 카메라, 360도 촬영 카메라, 초소형 카메라를 채용하고, 그 소프트웨어의 고성능화, 영상데이터의 DBMS와 데이터/빅데이터 분석 기술의 고도화가 필수적임
  • AR/VR 영상입력장치의 하드웨어는 카메라 배치기술과 렌즈 기술에서 발전이 예상되고, 소프트웨어에서 스티칭(Stiching)기술과 압축/복원 기술이 발전할 가능성이 크므로 신기술의 사업화(상용화)가 요구됨

    [ 스티칭의 원리 ]

    스티칭의 원리

    [ 스티칭된 영상(일반 Player 재생 시) ]

    스티칭된 영상(일반 Player 재생 시)

    *출처 : 가상현실(VR) 영상 제작 기술 및 사례(한국콘텐츠진흥원. 2016)

체험형 증강현실/가상현실/혼합현실 기술을 개발

  • 각종 Wearable Sensors와 IoT의 Sensors, Camera, HMD입력장치가 개발되어가고 있음
    • VR전용 컨트롤러는 키보드, 마우스와 같은 별도의 입력장치 없이 VR 콘텐츠를 이용하는 중에 문자 입력을 동시에 할 수 있는 수단으로서 Windows와 Android OS를 포함한 대부분의 VR SW 및 디바이스를 폭넓게 지원하는 기술이 개발됨
  • 콘텐츠의 다양화를 반영하는 만족형 증강현실/가상현실/혼합현실을 지향하고 있음
    • TrandForce의 자료에 따르면, 세계 VR시장 규모는 2017년 67억$에서 2020년에는 약 700억$까지 증가할 것이고, 국내 시장은 2017년 1조 4천억에서 2020년 5조 7천억까지 성장할 것으로 예상됨
    • VR전용 컨트롤러는 급성장하고 있는 VR 및 VR 콘텐츠 시장에서 요구되는 다양한 입력 방식을 구현할 수 있는 최적의 환경을 제공하는 방향으로 진화되고 있음
  • 실사 기반 AR/VR 영상입력장치 기술개발을 반영하여 기술사업화를 추진하고 있음
    • 구글의 가상현실 플랫폼인 Daydream 지원과 퀄컴의 증강현실 플랫폼인 Project Tango 지원도 본격화하고 있음
    • 스냅드래곤 600과 800 시리즈 모두 탱고를 지원할 예정이고, 스냅드래곤 652와 653 외에 820, 821 같은 SoC가 탱고를 이용할 수 있음
    • 스마트 글라스 제조사인 오스터 하우드 디자인 그룹(Osterhout Design Group)이 스냅드래곤 835를 내장한 혼합현실 헤드셋 R-8, R-9을 전시했음

*출처 : SMARTGLASSES TECH SHEET(Osterhout Design Group. 2016)

특수 목적의 실사 기반 AR/VR영상입력장치 기술을 개발

  • 실사 기반 AR/VR영상입력장치의 스마트폰 시장에서 ASUS의 ZenFone AR이 AR스마트폰의 진화를 주도하며, 인텔의 Project Alloy는 혼합현실(MR)을 지원하는 Headset임
    • AR폰, 카드보드나 삼성전자 기어VR 같이 가상현실에 충실했던 스마트폰에 증강현실의 장점을 이식시키는 방향으로 기술개발이 진행되면서 Drone의 영상촬영이 반영되어가고 있음

*출처 : Project Alloy(Intel. 2016)

과학기술정보통신부는 2017년부터 AR/VR 응용을 포함하는 ICT융합 신산업 기술 개발에 대한 투자를 강화하고 있음(출처: 과학기술 정보통신부 2018년도 정부 R&D 투자방향)

  • 실사 기반의 AR/VR 영상입력 기술의 성숙 분야, 기 구축 인프라 분야에 대해서는 민간 역할 강화를 유도하고, 정부는 핵심적인 부가 가치 제고를 통한 산업역량의 내재화에 집중하고 있음
  • 실사 기반의 AR/VR 영상입력 분야에서는 미국의 AR/VR 용도의 반도체 CPU, GPU의 제조기술들의 성능 강화가 지속적으로 등장하고 있음
  • 디스플레이 산업으로 확산되어가는 AR/VR/MR의 표시기능 외에도 입력 장치들로서 햅틱, HMD, 키보드, 마우스, 센서(Sensor)들이 융합되는 기술로 발전하고 있음
  • 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에 대한 관심이 고조되고 있어서 전통적인 하드웨어 제조사와 Social Networking기업을 비롯한 다양한 분야의 회사들이 AR/VR/MR시장에 진입하고 있음

[ ICT R&D영역 및 파급효과 ]

ICT R&D영역 및 파급효과

*출처 : ICT R&D중장기 기술로드맵(정보통신기술진흥센터. 2016)

과학기술정보통신부는 실사 기반 AR/VR 영상입력장치를 포함하는 서비스 AR/VR/MR응용 분야를 시장창출이 단기간에 가능하고 민간R&D 역량이 중상위에 속하는 유망 산업품목으로 분류함

  • VR분야의 핵심기기인 HMD(Head Mount Device)와 Controller에서 고성능 저전력 FPGA(Field Programmable Gate Array)와 ASSP(Application Specific Standard Product)의 발전으로 설계자가 꼭 필요로 하는 설계 유연성을 제공할 수 있음
  • AR/VR/MR분야에 채용되는 특정용도의 칩을 제각각 개발하는 것에 비해 시간과 비용, 자원을 크게 절약할 수 있어서 센서, 비디오 디스플레이, 시스템 연결을 포괄하고 있음
  • 선(Wire, Line)을 사용해서 PC/Console과 연결된 HMD는 기본적으로 모니터를 대신하고 PC/Console은 모든 Processing 성능을 제공함

VR에 사용되는 대부분의 AP는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 같은 일반적인 외부 비디오 소스를 받기 위한 인터페이스를 갖고 있지 않는 경우에 비디오 브리지를 사용해서 일반적인 입력들을 MIPI CSI-2로 변환할 수 있음

  • 실사 기반 AR/VR 영상입력장치 분야의 기술 중 선진국 대비 기술 격차가 작은 분야는 민간이 주도하도록 하고, 실사 기반 AR/VR 영상입력장치와 콘텐츠를 위한 원천 기술 및 신제품 사업화 촉진 정책을 추진
  • 실사 기반 AR/VR 영상입력장치와 입력 신호의 증폭/변환 장치, 입력 신호의 유/무선 전송 장치, 입력 신호의 압축/복원 장치, 입력 신호의 제어 장치의 개발을 집중적으로 육성
  • 국내의 기업들이 한국전자통신연구원/전자부품연구원 같은 연구소와 협업하는 정책을 추진
  • 실사 기반 AR/VR영상입력장치의 사용자를 위한 안전 기준, 전기 규격, 유/무선 통신 규격, 화질/음질 규격, 콘텐츠의 처리 기능 인정과 실증 평가 같은 신뢰성 확보를 위한 기술 개발과 표준화, 제품규격화를 위한 테스트베드, AR/VR/MR기술상용화 체험관의 구축을 통해 국내의 기업들을 위한 글로벌 시장 진출 기반의 조성을 추진

과학기술정보통신부는 글로벌 디지털콘텐츠 시장을 선도할 수 있는 산업 역량을 키우기 위해 정보통신산업진흥원(NIPA)을 주축으로 ‘가상현실 5대 선도 프로젝트’를 추진하고 있음

*출처 : 가상현실과 증강현실, 뭐가 다른데?(벤처스퀘어. 2016)

  • 기업의 기술 및 콘텐츠 개발, 마케팅ㆍ유통을 통합 지원함으로써 디바이스, 소프트웨어, 콘텐츠, 서비스 같은 가상현실 업계의 동반 성장 및 플랫폼의 선점을 이끌겠다는 전략임
  • VR진출기업들은 엔터테인먼트, 어트랙션, 테마파크, 교육 같은 각종 분야에 가상현실(VR)을 접목하며 활발히 사업화를 추진하고 있음
    • SBS는 비덴트, 노아시스템, 두런미디어, 비브스튜디오스, 아이오에프엑스, 레드훅스튜디오와 컨소시엄을 구성해서 VR 서비스 플랫폼 및 가상현실ㆍ실감 콘텐츠 개발을 진행하고 있고, 아이돌 그룹 ‘아스트로’와 걸그룹 ‘마마무’가 출연하는 3D VR 공연 영상, 스타들이 팬과 직접 소통하는 형식의 VR 드라마가 있음 2018년 2월의 평창동계올림픽을 겨냥해 열렸던 쇼트트랙 월드컵과 '더서울어워즈' 시상식을 VR로 실황 중계하기도 했음
    • 아이오에프엑스(IOFX)는 2018 평창패럴림픽 아이스 슬레지 하키 경기에 출전하는 국내 장애인 국가대표 선수들의 이야기를 담은 S3D VR 콘텐츠인 K-다큐 ‘바람’을, 노아시스템은 다중사용자접속환경(MMO) 시스템으로 구축된 여러 플레이어들이 한꺼번에 게임을 즐길 수 있는 ‘박물관 어드벤처’를 개발
    • ㈜시공테크는 한국전자통신연구원, 스코넥엔터테인먼트, 디스트릭트홀딩스, SK텔레콤, 한국교 육방송공사, 디지털존과 공동으로 2종의 가상현실 콘텐츠 ‘Mystery Jungle'과 'Dark Tale Heroes'를 개발하고 2018년부터 본격적인 서비스를 실시하며, 어트랙션을 통해 실제로 걸으면서 가상세계를 체험할 수 있는 공간기반 VR콘텐츠로서 2016년 10월 중국 상해에서 열린 ‘CAAPA 2017’ 전시회에 출품하였음 당시 중국 PIMAX社 같은 50여 건의 비즈니스 상담을 통해 중국 시장 진출의 교두보를 마련했으며, 현재 제주시 중문에 위치한 Play K-Pop에서 상설 시범서비스를 운영
    • 또한, 시공테크는 2018년부터 국내 전시관, 과학관, 홍보관 같은 고객30여 곳에 개발한 콘텐츠를 공급할 예정이며 안산 산업역사박물관, 울산 안전체험관 등의 프로젝트에서 서비스 설계도 병행하고 있고, 특별히 중국 상해시 교육부와 계약한 상해 공공 안전교육 훈련기지 설치를 시작으로 중국 및 동남아 시장에 콘텐츠를 확산해나갈 예정
    • ㈜호텔롯데 롯데월드는 VR테마파크 과제 총괄로 참여해 ㈜모션디바이스, ㈜레드로버, ㈜리얼 햅틱스 같은 10개 기관과 컨소시엄을 구성하여 2016년 11월 국내 최초로 대형 롤러코스터에 VR기술을 적용하여 2016년 12월에 세계 최초로 가상현실이 적용된 어트랙션(드롭형/ 자유낙하)을 마련
    • 또한, (주)호텔롯데 롯데월드는 2017년 3월에도 세계 최초로 테마파크에 VR 주제를 융합한 ‘VR 판타지아 축제’ 시즌을 운영하며 국내 중소기업 VR 기술 홍보 및 VR 상설 운영 공간 (롯데월드 VR SPACE)을 오픈, 차세대 테마파크의 길을 열고 있음
    • CJ CGV는 KAI㈜, KAIST, 지노드, ㈜빈스튜디오, 다면콘텐츠기술연구조합, ㈜티티카카프로덕 션, ㈜우노컴과 함께 다면 영상 제작ㆍ상영 기술과 실감 콘텐츠를 개발했고, 한국 영화인 <인천상륙작전>, <부산행>, <군함도>에 이어 중국 <건망촌>, 할리우드 <그레이트월> 같은 국내 외 상업영화의 다면 상영 개봉으로 새로운 시장을 창출했으며, 중국과 미국에 다면 영상 체험·홍보부스인 ‘ScreenX’을 구축
    • 한컴커뮤니케이션은 교육콘텐츠 유통ㆍ서비스 기술 개발 및 글로벌 사업화를 위해 EBS, 시공 미디어와 컨소시엄을 구성하고 콘텐츠의 생산자, 교수자, 학습자 간 상호필요를 충족시킬 수 있는 ‘이음’이라는 서비스를 개발했고, 교육 콘텐츠 기업 및 개인이 쉽게 오픈마켓과 연동할 수 있도록 SaaS형태, Open API 이용 같은 다양한 형태의 판매 방법을 제공하며, ‘이음’은 이달 말 교사들 대상의 구독형 요금제와 기관 대상의 비즈니스 사용권 서비스를 출시
5. 핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정

[ 실사 기반 AR/VR 영상 입력 장치 분야 핵심요소기술 ]

실사 기반 AR/VR 영상 입력 장치 분야 핵심요소기술
분류핵심요소기술개요
하드웨어(HW) 카메라 배치 기술 360도 HMD, JoyStick, FPGA개발에 필요한 전방향 HMD용 카메라 배치 기술
렌즈, CPU, GPU, AASP 기술 360도 HMD, JoyStick, FPGA개발에 필요한 고성능 저전력 소모의 렌즈, CPU, GPU Clock, AASP기술
소프트웨어(SW) 스티칭(Stitching)기술 AR/VR/MR콘텐츠와 서비스를 지원하는 소프트웨어 및 Pay개발에 필요한 360도 영상붙이기의 Stitching기술
영상 압축/복원 기술 AR/VR/MR콘텐츠와 서비스를 지원하는 소프트웨어 및 Pay개발에 필요한 HD~SUHD 3D CODEC의 영상 압축/복원 기술
I/O제어,Controller 기술 AR/VR/MR콘텐츠와 서비스를 지원하는 소프트웨어 및 Pay개발에 필요한 USB, HDMI의 I/O제어,Controller 기술
입출력(I/O) Sensors, 유무선 통신, Headset기술 Smart Connectivity Solution개발에 필요한 자세 센서, 환경 센서, 카메라, Pay연동의 Sensors, 유무선 통신, Headset기술