반복영역 바로가기
주메뉴로 바로가기
본문으로 바로가기

유망기술찾기

유망기술검색

유망기술찾기 유망기술검색

중소기업 기술로드맵 조회결과

로드맵 분류표 보기    
공간형 AR/VR 디스플레이 솔루션
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

공간형 AR/VR 디스플레이 솔루션 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 공간형 AR/VR 디스플레이 솔루션은 복수의 사용자가 거리와 상관없이 같은 가상공간에서 상호작용이 가능하도록 제작된 AR/VR 디스플레이용 솔루션
나. 주요 제품

[ 응용분야별 모션플랫폼 기술의 비교 ]

응용분야별 모션플랫폼 기술의 비교
군용비행시뮬레이터특수목적차량시뮬레이터엔터테인먼트용 4D라이더레포츠 체험용 모션플랫폼
초대형 중대형 소형 중소형
정밀한 모션 제어 비교적 정밀한 모션 제어 비연속적 충격성 모션 생성 연속적 비교적 정밀한 모션
고가의 설치 비용 및 지속적인 운용 비용 필요 방대한 양의 환경요소(노면 및 위기 상황) 구축 필요 노동집약적 단순 반복작업을 통한 고정된 모션 생성 조종, 환경요소, 영상이 어우러진 복합적 기술 필요
최첨단 모션플랫폼 기술 적용, 방산업체 위주 개발 일부 국가 혹은 기업의 독과점적 기술 보유 수많은 중소기업이 시장에서 기술이 아닌 가격 경쟁 중(포화상태) 익스트림 스포츠의 관심 확대에 따른 모션플랫폼의 새로운 응용분야
미국 FlightSafety 비행 훈련 시뮬레이터 프랑스 ECA Faros 중형트럭 시뮬레이터 한국 포디에이플러스 체험관용 4D 라이더 한국 ETRI 패러글라이딩 모션플랫폼

* 출처 : 가상현실 기반의 모션플랫폼 기술동향, ETRI 전자통신동향분석

3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장

Marketsandmarkets에 의하면 모션 시뮬레이터 마켓 분야의 세계 시장규모는 2016년 305억 1,700만 달러에서 연평균 7.0%씩 증가해 2021년 427억 4,100만 달러에 달할 전망

[ 모션 시뮬레이터 마켓 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

모션 시뮬레이터 마켓 분야의 세계 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
세계시장 30,517 32,644 34,919 37,353 39,956 42,741 7.0

* 출처 : Motion Simulation Market by Type, Degree of Freedom, Application, Region - Forecast to 2020(Marketsandmarkets, 2015)

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

연구 개발 동향

  • 공간형 AR/VR 디스플레이 솔루션 기술은 크게 현실과 유사한 체험감을 제공하기 위한 모션플랫폼 기술과 AR/VR 콘텐츠 디스플레이 기술, 사용자의 동작에 따른 탑승형 기기의 인터랙션 기술로 구분할 수 있으며, 솔루션의 응용 요구사항에 따라 발전하고 있음
  • 다양한 AR/VR 디바이스들의 출시와 함께 기존에 일부의 시뮬레이션 분야에서 활용되어 오던 모션플랫폼들을 활용한 공간형 AR/VR 디스플레이 솔루션 기술의 응용 분야로 확대됨

모션플랫폼 기술의 주요 이슈는 모션플랫폼의 동역학을 분석하고 제어하기 위한 모션제어 SW와 모션명령을 받고 모션플랫폼을 구동하고 플랫폼의 움직임을 감지하고 신호를 변환한 후 이를 모션제어 SW에 피드백하는 액추에이터 등

  • 액추에이터는 모션플랫폼을 구동할 때에 빈번히 발생하는 기동, 정지, 회전 혹은 왕복 운동이 가능하고, 명령 신호나 검출 신호에 따라 쉽게 제어가 가능해야 하고 응답성도 양호해야 하며 설치 보수 작업이 용이한 형태로 제작
  • 모션제어 SW는 모션플랫폼 하드웨어로 가능한 동작범위와 가속도 한계를 바탕으로 탑승자가 느끼지 못하도록 적절하게 모션을 제시할 수 있는 제어 알고리즘을 포함
  • 기존의 공압식이나 유압식, 전동식 액추에이터에 이어 온도변화에 따라 형상 복원력을 발생시키는 형상기업합금 등의 특수 재질 액추에이터들이 개발되고 있으며, 최근엔 구동력이 높고 기구의 간소화 및 소형화를 목표로 기술 개발이 진행될 것으로 전망

[ 엑추에이터 종류 ]

엑추에이터 종류
엑추에이터 종류특징용도비고(구성)
유압식 고출력 누유 및 오일 관리 건설기계, 공작기계, 산업용 로봇 펌프, 압축원, 배관, servo valve
공압식 고속이동 압축성, 안전, clean 공기압 hand, 전자 door Compressor, 배관, servo valve
전자력 모터 사용 용이 용도 다수 wjsdnjs, motor driver
특수 제질 방식 구조체를 겸함(예. 형상기억합금) 안정 frame, joint 등 가열, 냉각

* 출처 : 가상현실 기반의 모션플랫폼 기술동향,(한국전자통신연구원. 2014)

AR/VR 콘텐츠 디스플레이 기술의 주요 이슈는 3D 모델 데이터 등을 손쉽게 배치하고 각종 기능의 조립이 쉽고 확장성이 뛰어난 컴포넌트 기반 구조의 모델링 기술과 최신의 그래픽 HW의 기능을 최대한 활용한 고품질의 실시간 렌더링 구현 기술, 저작도구 개발이 용이한 SW 하부 설계와 각종 장면 리소스들에 대한 효율적인 관리 기술 등

  • PC 환경 이외에도 다양한 스마트폰 OS에서 실행 가능한 다양한 실시간 컴퓨터 그래픽스의 기술들을 통합 적용한 고성능의 멀티 플랫폼 3D 엔진 기술의 구현이 필요
  • AR/VR 콘텐츠 저작도구의 기능들을 손쉽게 개발하고 유지보수가 용이한 안정적인 객체지향형 엔진을 설계하여 다양한 AR/VR 디바이스들과 연동 가능한 API 모듈 제공이 필요

인터랙션 기술의 주요 이슈는 사용자의 움직임 검출 기술, 게임엔진과 탑승형 기기의 인터랙션 기술, 그래픽 효과, 3D 사운드 등 실감 통합 제어 기술 등

  • 앉아 있는 사용자의 시선에 따른 정보와 360도 콘텐츠를 보여주던 정적인 기술에서 모션트랙킹 기술과 3D스캔 기술 발달로 인해주변 공간을 인식하고 공간 속의 사용자의 위치와 움직임, 행동을 반영하는 동적 기술로 발전 중
  • 최근에는 복수 사용자가 거리와 상관없이 같은 가상공간에 있는 것처럼 느낄 수 있고 소통할 수 있는 다중 사용자 환경 기술로 발전

* 출처 : 가상현실 기반의 모션플랫폼 기술동향,(한국전자통신연구원. 2014)

AR/VR 기술을 이루는 연관 기술은 AR/VR 의 경계를 허물고, 청각, 시각, 후각 등을 포함하는 다중감각 기술로 발전하고, 상이한 공간의 다중 사용자가 같은 가상공간을 공유할 수 있도록 발전될 예정임

[ AR/VR 기술 연관 기술의 발전 방향 ]

AR/VR 기술 연관 기술의 발전 방향

* 출처 : 가상현실/증강현실 기술발전 방향과 시사점, SPRI 이슈리포트 제2016-014호 인용 재작성

산업통상자원부는 제4차 신산업 민관협의회를 개최하여 「4차 산업혁명 시대, 신산업 창출을 위한 정책과제」 최종안을 발표하고 미래 먹거리인 신산업 R&D에 7조를 투자한다고 하면서 12대 신산업을 제시함(‘16년 12월)

  • 12대 신산업을 선정하게 된 배경은 글로벌 산업환경의 변화 때문이며 이러한 변화를 4차 산업혁명으로 인식하여, 4차 산업혁명의 변화는 4가지 메가트렌드를 의미
    • 산업의 4대 메가트렌드 : 스마트화(Smart), 서비스화(Servitization), 친환경화(Sustainable), 플랫폼화(Platform)
  • 신산업 중심의 산업 고도화에 성공한다면, 2025년에는 신산업이 차지하는 비중이 지금보다 두 배이상 확대되고, 일자리도 38만개 이상 창출될 것으로 기대함
    • 기존의 진입규제에 네거티브 심사방식을 12대 신산업 전반에 확대해 과감한 규제개선을 추진하고 로봇, VR 등 제도가 미비한 분야에 대해서는 가이드라인 마련, 선제적 인증개발 등을 추진하여 신속한 시장출시 지원
    • 12대 신산업 분야의 원천기술 확보를 위해 향후 5년간 민관합동으로 7조원 이상의 R&D자금 투입, R&D 연구자 이력관리제 도입, Buy R&D 전략의 과감한 활용을 통해 성과 중심의 집중 지원 시스템을 구축
    • 기업 주도로 산학연 협력 활성화를 통해 향후 5년간 12대 신산업에서 3만명의 창의인력을 양성, 유연한 근로관계와 보상체계 마련
    • 현재 구성된 9개 융합얼라이언스 모델을 신산업 전반으로 확산하여 조속히 성공사례를 창출하기 위해 과감한 인센티브를 마련하고, 융합플랫폼의 핵심자원인 데이터 활용을 위한 요소기술 개발, 제조․에너지 등 강점 분야 대상으로 빅데이터 구축․활용 시범사업 실시
    • 주거, 건강, 이동, 산업, 도시 등 5대 부문을 중심으로 대규모 실증사업 추진하고, 전기차, 의료로봇 등 분야에서 공공구매 및 공공보급 사업을 지원하여 신산업의 시장을 창출
    • 산업통상자원부가 추진 중인 ‘12대 신산업’ 중 소재부품산업에 속하는 AR/VR 산업은 로봇, 가전기기 등 다양한 산업 영역에 공동 활용이 가능한 요소기술들을 갖고 있어 통합적 관점의 기술개발 전략 수립이 필요

[ 12대 신산업 ]

12대 신산업
시스템 산업소재‧부품 산업에너지 산업
  • 전기자동차
  • 스마트․친환경선박
  • 사물인터넷(IoT) 가전
  • 로봇
  • 바이오헬스
  • 항공․드론
  • 프리미엄 소비재
  • 첨단신소재
  • AR/VR
  • 차세대디스플레이
  • 차세대반도체
  • 신재생․ESS․AMI

* 출처 : 산업통상자원부

* 출처 : 4차 산업혁명 시대, 신산업 창출을 위한 정책과제,(산업통상자원부. 2016)

2016년 10월 3개 부처 합동으로 향후 5년간 4050억원(정부 2790억원, 민간 1260억원)을 투자하는 VR 산업 집중 육성계획을 발표했고, 과학기술정보통신부는 정보통신산업진흥원을 중심으로 가상현실 산업을 미래 신산업으로 육성하기 위한 정책을 펼침

  • '가상현실 플래그십 프로젝트'(NIPA)를 통해 가상현실 산업 관련 기업의 기술 및 콘텐츠 개발, 마케팅·유통 등을 패키지 지원하여 미래 신산업 분야에서 글로벌 시장을 선도하도록 적극 지원
    • 이러한 지원을 통해 'VR영상 콘텐츠 및 체험관 구축'에서는 미국 구글사, 중국 아이치이(IQIYI)사와 VR 협력진행 등 글로벌 유통채널을 확보하는 한편 오프라인VR 테마파크 콘텐츠 공급, 아이돌 그룹 '아스트로' VR 콘텐츠 6편 등 VR 패키지 판매사업을 추진
  • NIPA는 가상증강현실 기술을 의료, 국방, 제조분야에서 확대해 신시장 창출 사업을 추진 중
    • 국방 분야 : 육군 K-21 장갑차와 공군 고정형 레이더 정비지원·정비교육 콘텐츠 개발이 진행
    • 의료 분야 : 의학 훈련 실습을 위한 가상 증강현실 훈련 시뮬레이션 연구 지원
    • 제조 분야에서도 클라우드 기반의 자동차 핵심 부품 12종 정비 및 신차 등에 대해 체험 실습 교육이 가능한 VR 자동차 정비 훈련 콘텐츠 개발 진행 중
  • 향후 의료, 국방, 제조 등 이들 전통 산업분야에서도 가상 증강현실 기술을 통한 신산업 창출이 가능할 것으로 기대

[ 육군 항공전술훈련 시뮬레이터 비행장면 ]

육군 항공전술훈련 시뮬레이터 비행장면

* 출처 : 가상현실기반의 군훈련체계 디스플레이 현황과 민수 분야 활용방안,(정보통신기술진흥센터. 2016)

4차 산업혁명을 견인하며 신시장 창출 및 글로벌 시장 경쟁력 확보를 위해 정부차원의 다양한 산업 핵심·기반기술에 대한 집중육성과 동시에 국내 산업경쟁력에 기반한 사업유망분야를 발굴·선정·육성하여 성공모델 창출이 필요

  • 기존 3D 기술 보유기업과 스타트 업 등이 VR분야를 중심으로 진출하고 있으나, 시장창출의 불확실성으로 민간투자 및 시장 확대가 미흡한 상황임
  • 콘텐츠 사용시 인체 부조화, 협소한 시야각, 고해상도 이미지 무선전송 및 그래픽 처리지연 등 안전성·편리성·이동성에 대한 기술적 장벽이 존재
  • 이와 함께 지속가능한 협업 생태계 조성을 위한 공급자·수요자·연관산업간 협업체계를 구축하고 중소기업 사업화 지원 인프라, 국내외 기술 표준화, 인력양성 등 제반 인프라 구축 및 지원이 필요

[ R&D 정책 방향 ]

R&D 정책 방향
분류정부 정책 방향
산업통상자원부
  • 「4차 산업혁명 시대, 신산업 창출을 위한 정책과제」 발표시 신산업 R&D에 7조를 투자할 예정
과학기술정보통신부
  • 2016년 10월 3개 부처 합동으로 향후 5년간 4050억원(정부 2790억원, 민간 1260억원)을 투자하는 가상현실 산업 집중 육성계획을 발표
  • 과학기술정보통신부는 정보통신산업진흥원(이하 NIPA)을 중심으로 가상현실 산업을 미래 신산업으로 육성하기 위한 정책 제시
  • NIPA는 '가상현실 플래그십 프로젝트'를 통해 가상현실 산업 관련 기업의 기술 및 콘텐츠 개발, 마케팅·유통 등을 패키지로 지원
5. 핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정

[ 공간형 AR/VR 디스플레이 솔루션 분야 핵심요소기술 ]

공간형 AR/VR 디스플레이 솔루션 분야 핵심요소기술
분류핵심요소기술설명
탑승형 기기 제어 기술 탑승형 기기 작동 설계 및 구현 기술 사용자가 탑승하여 체감할 수 있는 모션 콘트롤 시스템의 구조와 동작을 설계 및 구현하는 기술
탑승형 기기 모션 제어 기술 휴먼 스케일 적용하여 모션 시뮬레이션의 동작 반경을 테스트하여 안전하게 개발하는 기술
체험공간 영상 구현 기술 체험공간 가상물체 기하 모델링 기술 탑승형 기기의 디스플레이에 출력될 콘텐츠의 3D 가상 물체를 위해 최신의 그래픽 SW의 기능을 활용한 고품질 모델링을 구현하는 기술
체험공간의 사실적 표현을 위한 고품질 렌더링 기술 탑승형 기기의 디스플레이에 출력될 콘텐츠를 위해 최신의 그래픽 SW/HW의 기능을 최대한 활용한 고품질의 실시간 렌더링을 구현하는 기술
모델링 기술과 렌더링 기술의 통합 관리 기술 모델링 모듈과 렌더링 모듈을 통합 관리하며 탑승형 기기와 사용자의 연동이 가능한 AR/VR 엔진을 구현하는 기술
인터랙션 구현 기술 사용자의 동작 검출 기술 가속도계 또는 자이로스코프 등과 같은 센서를 이용하여 사용자의 움직임을 검출하는 기술
AR/VR 엔진과 탑승형 기기의 인터랙션 기술 탑승형 기기의 모션 결과와 사용자의 움직임에 대응하여 출력되는 화면을 움직이거나 변경하는 기술
그래픽 효과, 3D 사운드 등 실감 통합 제어 기술 실시간으로 수집되는 컨텍스트 정보에 따라 이미지나 영상 또는 3D 사운드가 제어되도록 하는 기술