증강현실 구현 기술 현황

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저작권기술 동향 Biweekly (7월 4주)
한국저작권위원회 기술연구소
증강 현실 구현 기술 현황
-국내외 동향을 중심으로-
목차
1. 개요
2. 국내외 기술 개발 현황
3. 향후 전망

저작권위원회 기술연구소 Copyright © Korea Copyright Commission. All Rights Reserved. 1
1. 개요
증강현실(Augmented Reality, AR)은 가상현실(Virtual Reality)의 한 분야로 실제 환경에 가상
사물이나 정보를 합성하여 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 컴퓨터 그래픽
기법이다. 현실세계에 가상세계를 합쳐 하나의 영상으로 보여주므로 혼합현실(Mixed Reality,
MR)이라고도 한다. 증강현실이라는 용어는 1990년대 보잉의 톰 코델(Tom Caudell)이 항공기
전선 조립과정의 가상 이미지를 실제 화면에 중첩시켜 설명하면서 처음 등장했다.
현실세계를 가상세계로 보완해주는 증강현실은 컴퓨터 그래픽으로 만들어진 가상환경을
사용하지만 현실 환경이 주가 되며, 컴퓨터 그래픽을 통해 현실 환경에 필요한 정보를 추가
제공해 준다. 증강현실은 사용자가 보고 있는 실제 모습에 3차원 가상영상을 겹치게 함(overlap)으로써
현실 환경과 가상화면의 구분이 모호해지도록 하는 것이다.1)
<그림 1> 증강현실 정의
※ 자료 : J. Rekimoto, 1995
1) www.naver.com 백과사전 검색어 '증강 현실'

증강현실을 구현하기 위해서는 여러 가지 기기와 기술이 필요하다. 대표적인 기기로는
△안경처럼 착용하는 HMD(Head Mounted Display) △TV, 모니터 등의 일반 디스플레이 기기
△영상을 투사할 수 있는 프로젝터 △PDA, 휴대폰 등 모바일 기기 등이 있다. 증강현실
기술로는 크게 디스플레이 기술, 마커 기술2) 인식 기술, 영상합성 기술이 있다.
디스플레이 기술은 머리에 착용할 수 있는 형태의 HMD와 착용하지 않는 non-HMD로
나뉜다. 현재 HMD 및 대소형 디스플레이를 주로 사용하고 있지만, 사용자들의 이동성 증대와
편리성 요구의 증가로 핸드헬드(Hand Held)형 디스플레이로 발전하고 있다. 마커 인식 기술은
카메라 1대로 3차원 좌표를 파악하기가 쉽지 않기 때문에 마커를 이용해 상대적 좌표를
추출하고 가상의 실제 영상에 이를 합성하게 된다. 영상 합성 기술은 카메라 교정 기술을 통한
합성 기술로 고가의 장비와 제한된 정보만을 얻을 수 있다는 단점이 있다.
<그림 2> 증강현실 기술 요소
※ 자료 : KRG 정리
증강현실이 최근 주목받은 이유 중 하나는 스마트폰이 널리 보급되었기 때문이다. 스마트폰은
GPS(Geographic Position System), 카메라, 디스플레이가 장착돼 있어 증강현실을 구현할 수
있는 최적의 조건을 갖춘 모바일 기기이다. 또한 스마트폰은 사용자가 이동하면서 전달 공간에
제약받지 않고 실시간으로 정보를 송수신할 수 있으며 높은 수준의 커뮤니케이션이 가능하다.
2) 컴퓨터 vision 기술로 인식하기 용이한 임의의 물체를 의미

스마트폰으로 주위환경을 비추면 화면 속의 유적지, 커피숍, 공원, 식당 등의 정보가 화면에
나타나며, 목적지를 클릭하면 구글 지도와 연동하여 지도 및 거리까지 알려주는 'Layer'는
50만건 이상의 다운로드 수를 기록하기 까지 했다.
<그림 3> 스마트폰의 증강현실 사례
※ 자료 : NEONPUNCH(2010.07.20) Augmented Reality on Android Comes From ‘Layars’
http://www.neonpunch.com/android-layar/
구분 이동성 형태 전달공간 송수신시차 커뮤니케이션/상호작용
구 미디어 고정형 공간제약 시간제약 매우 낮음
인쇄매체 이동형 제약없음 시간제약 매우 낮음
라디오 이동형 넓은지역 즉각적 낮은 수준
텔레비전 이동형 공간제약 즉각적 낮은 수준
인터넷 이동형 공간제약 동시적 높은 수준
모바일 미디어(스마트폰) 이동형 제악없음 동시적/즉각적 높은 수준
<표 1> 미디어의 발전 방향과 스마트폰을 통한 모바일 미디어의 특징
※ 자료 : 하이투자증권, ‘웹경제에서 모바일 경제로, 스마트폰으로 들어온 모바일 증강현실’, 2010
2. 국내외 기술 개발 동향
1990년대 후반부터 미국과 일본이 현실 환경과 가상 환경을 융합하는 복합형 가상현실
시스템(hybrid VR system)을 연구해 왔다. 현재 이들 국가에서는 증강현실을 원격의료진단,

방송, 건축설계, 제조공정관리 등에 활용하고 있으며 최근 게임 및 모바일 솔루션 업계와 교육
분야도 이와 관련한 다양한 제품을 개발하고 있다.
미국은 증강현실 안경을 최초로 개발한 것을 시작으로 이후 여행객을 위한 시스템인
‘투어링 머신’을 만들었다. 이밖에도 군사 및 여행자를 위한 GPS칩을 장착한 헤드셋을
개발하고 의학계에서는 복강경 수술 등에 이용할 수 있는 시스템을 시험 개발하는데 성공했다.
노스캐롤라이나(North Carolina) 대학은 MRI(Magnetic Resonance Imaging), CT(Computed
Tomography Scans), 초음파 등의 센서를 이용하여 환자에 대한 3차원 데이터를 수집, 환자의
환부에 수집된 정보를 중첩하여 수술하는 방안을 연구했다.
<그림 4> 의료에 접목한 증강현실
※ 자료 : 노스캐롤라이나대학, 2006.03.16
http://www.cs.unc.edu/Research/us/web/quicktime.htm
보잉은 항공기 항공기의 전선 조립을 보조하는 시스템을 개발하여 현재 시스템을 현장에서
시험 운영하고 있다. 미 항공 우주국(NASA)은 우주인 훈련시스템을 개발해 복잡한 기계의
조립, 유지보수에 필요한 정보를 HMD를 착용한 사용자가 실제 장비를 보면서 작업에 필요한
정보를 즉시 획득하도록 했다.
일본은 게임에 응용하는 연구를 진행하며 마그네틱 센서, 카메라가 부착된 헤드셋, 자기
센서를 장착한 장갑을 착용하면 상대방을 보면서 즐기는 게임 등을 개발하는 데 주력하고
있다. 가상현실 게임에서는 그래픽 처리한 아바타(분신)를 이용하지만, 증강 현실 게임에서는
게임 참여자가 직접 게임 속으로 뛰어든 듯한 현장감을 제공하는 것이 특징이다.
독일의 뮌헨 기술 대학의 Gudrun Klinker 교수는 BMW와 공동으로 자동차의 문을 조립하기

위한 증강현실 기반의 교육 시스템을 개발했다. BMW, 르노와 같은 자동차 제조사는
증강현실 기술을 이용해 자동차의 설계 과정에서 1대 1 모형을 실제로 제작하지 않고도 구조,
색상 및 위치 등을 바꿔가며 디자인할 수 있는 시뮬레이션을 활용하고 있다.
<표 2> 증강현실 관련 기술 기업 동향
기업 분야 현황
SK텔레콤 통신 •자사 단말기에 증강현실 서비스인 ‘오브제’ 탑재
KT 통신 •약국 찾기, 커피숍 찾기 등 서비스 제공
필링크 SW/솔루션
•추적기술, 영상정합기술 보유
•현재 애플리케이션 개발중
포인트아이 SW/솔루션
•위치기반서비스(LBS)솔루션을 이용해 친구 찾기 서비스 등 제공
•최근 중국 최대 이통사 차이나모바일과 LBS SW 개발 및 인프라
구축 협약 체결
선도소프트 SW/솔루션
•토지·자원·해양·교통·통신 등 공공 GIS를 스마트폰 기반의 LBS로
확대
KTH SW/솔루션 •지역광고를 모토로 한 GIS 구축
유프레스토
(인스프리트
자회사)
SW/솔루션
•AR서비스 솔루션 ‘파머스(PAMARS)’ 개발, 상용화 추진중
•유프레스토의 서비스는 위치기반 지능형 개인화 서비스 솔루션으
로 지능형정보 제공 서비스 등이 가능, 실내에서도 위치분석서비
스가 가능해 장면인식, SNS, 내비게이션 제공
유먼더스 SW/솔루션
•증강현실을 이용한 전자상거래 서비스인 `버추얼 피팅’ 개발
•‘버추얼 피팅’은 PC에 부착된 카메라 앞에서 자신의 모습을 비춘
상태에서 마음에 드는 옷을 가상으로 입어보고 고를 수 있도록
한 서비스
AR비전 광고
•TV 축구 경기 중 스코어가 나타나는 AR 시스템 출시
•최근 버스 정류장 찾기 증강현실 애플리케이션 Bus Stop 출시
※ 자료 : KRG 정리, 2010
국내서도 SK텔레콤, KT 등 대형 통신서비스사와 SW기업인 유프레스토, 키위플 등이 상용 제품
을 개발하는 데 성공했다. 한국전자통신연구원(ETRI), 한국과학기술연구원(KIST), 고려대학교, 홍
익대학교 등도 다양한 기술을 연구하고 있다.

<표 3> 증강현실 관련 주요 연구 동향
기관 연구소 현황
한국전자통신
연구원(ETRI)
•증강현실 기반 이러닝 시스템을 상용화시키기 위해 실제 교재나
워크시트 위에 표기된 기하 마커를 안정적으로 인식하는 기술
개발
한국과학기술
연구원(KIST)
KIST
영상미디어연
구센터
•2012년까지 '모바일 증강현실 기반의 체험 투어 기술' 개발을
목표로 연구에 착수3)
•HMD기반의 혼합현실 응용을 위한 인터페이스로 핸드폰이나
PDA 등의 모바일 장치를 사용하는 것을 제안
광주과학
기술원(GIST)
광주과학기술
원 VR랩
•교육용 가상 화단인 `가든 얼라이브(Garden Alive)' 개발
•가든 얼라이브는 손, 물뿌리개, 영양공급기와 같이 실물, 센
서, 마커 등의 다양한 사용자 인터페이스를 지능형 에이전트
와 결합해 실제 화분을 손으로 만져주거나 물과 영양분을 조
절해서 주면 조건에 따라 가상공간의 식물이 다르게 자라는
교육용 시스템
고려대학교
Digital Experi-
ence Lab.
•혼합현실 콘텐츠의 저작 시스템을 개발하여 여러 가지 저작
관련 명령(Command)을 수행할 수 있도록 Occlusion 기반 상
호작용을 구현
홍익대학교
Interactive M-
edia Lab.
•기존의 ‘빠른 디자인 견본 제작과정에서 실체적(Tangible)인
인터페이스를 제공하기 위하여 3차원 CAD 모델을 기반으로
블루 폼(Blue Foam) 제작
•블루 폼 위에 사용자나 디자이너가 원하는 색상, 텍스처,
UI(User Interface) 등을 인터랙티브하게 바꾸어 볼 수 있게
하는 기술 개발
한양대학교
가상현실
연구실
•투사형 혼합현실(Direct-Projected AR) 기술 개발
차세대 지능형
수술시스템
개발센터
•의료시스템 개발과 차세대 로봇의료 기술체계 정립
•‘증강현실 시스템을 이용한 수술지원시스템’ 특허출원
세종대학교
Mixed Reality
& Interaction
Lab.
•모델링과 교육, 게임분야에서 혼합현실과 상호작용을 결합하는
연구 진행
가톨릭대학교
Interaction
Lab.
•삼성종합기술원 Mobile Augmented Reality System팀과 함께
혼합현실 핵심 기술 발굴 및 신사업 창출을 목표로 ‘MR
R&BD’ 수행
※ 자료 : KRG 정리, 2010
3) 한국콘테츠진흥원의 ‘모바일 증강현실’ 기술지원 사업 과제 선정

증강현실이 각광받으면서 관련 특허출원도 늘어나는 추세다. 통계청에 따르면, 2010년
현재까지 총 600여건이 출원됐으며 이는 2005년 21건에 비하면 비약적으로 늘어난 수치다.
증강현실관련 특허 출원 주체를 보면 한국전자통신연구원, 광주과학기술원과 같은 연구기관 및
대학이 많은 것으로 나타났다.
<그림 5> 국내 증강현실 관련 특허출원 동향 (단위 : 건수)
※ 자료 : 통계청, ‘국내 업체별 출원 동향’과 ‘2005~2008 출원 주체별 특허’, 2009
3. 향후 전망
증강현실에 대한 수요는 공공기관, 기업, 일반 소비자들을 중심으로 빠르게 확산되고 있다.
공공기관은 증강현실을 기반으로 행정정보활용서비스를 검토하여 개발하고자 하며 기업은
증강현실을 마케팅 도구로 활용하여 새로운 비즈니스를 계획하고 있다. 일반 소비자들은
스마트폰 사용이 증가하면서 증강현실 애플리케이션에 대한 요구도 함께 늘어나고 있다.
기업이 마케팅 도구로 증강현실을 사용한 예는 다음과 같다. ‘Zugara(www.zugara.com)’는
가상으로 옷을 입어본 모습을 보여주는 소셜 온라인 쇼핑 애플리케이션으로 의류 브랜드
리복이 이 애플리케이션을 도입했다. 화장품 회사 시세이도는 증강현실을 이용해 가상으로
메이크업을 한 자신의 얼굴을 보여주는 서비스를 시작했다.
증강현실이 더욱 활발하게 도입되기 위해서는 관련 기술뿐 아니라 다양한 콘텐츠를
확보하는 것도 중요하다. 가상 메이크업이나 가상 피팅(Fitting)을 위해서는 △얼굴 피부색,

얼굴형, 눈썹모양, 코 높이 등 얼굴 각 부위에 대한 정보 △키, 어깨너비, 허리둘레, 팔길이,
발길이, 발볼너비, 발볼높이 등의 신체치수 등 다양한 정보를 조합한 콘텐츠가 있어야 더 많은
사람들이 활용할 수 있을 것이다. 가상 피팅의 경우, 신체 정보 이외에 셔츠의 카라 형태,
색깔, 디자인 등을 소비자가 직접 조합해 증강현실을 접목해 입었을 때의 모습을 보여준다.
<그림 6> 사케이카메라를 이용한 증강현실
※ 자료 : culture:japan, Sekai Camera, 2009.10.13
http://www.dannychoo.com/post/en/25163/Sekai+Camera.html
또한 스마트폰에서 주로 사용되는 GIS에 다른 콘텐츠가 매시업(Mash up)4)될 때 새로운
정보 제공이 가능해질 것이다. 증강현실에 사용할 수 있는 GIS 및 GPS와 다른 정보들을
매시업 해 다양한 활용이 가능하다. 일본 사케이카메라는 카메라를 거리에 비추면, 지나가는
사람들이 트위터에 최근 올린 글들이 말풍선으로 나온다. 이 말풍선에는 도쿄 아키하바라의
전자제품 거리에서 상점들이 몇 시까지 문을 여는지, 어느 음식점의 메뉴가 맛있는지, 어느
지역에서 교통 사고가 발생했는지 등의 정보를 볼 수 있다. 주위에 있는 사람들이 트위터에
올린 글을 실시간으로 볼 수 있어 많은 정보를 활용할 수 있다는 장점이 있으나 너무 많은
개인정보가 노출된다는 단점이 있다. 스마트폰으로 트위터에 글을 남기면서 자신의 위치
정보를 공개하는 데 동의한 사람에 한해서 글을 볼 수 있으나 일단 공개하기로 하면, 개인의
위치, 쇼핑 정보 등이 실시간으로 공개되기 때문이다.
4) 두개의 서로 다른 음악을 합쳐 새로운 음악을 만드는 기술. 현재는 두 개의 서로 다른 기술 또는 정보가 만나
전혀 다른 서비스를 만들어 낸다는 의미로 쓰임. 시카고 경찰이 범죄자 정보를 GIS에 접목해 범죄율을 낮춘 사
례가 대표적임

<그림 7> 증강현실 활용성 증대 전망
※ 자료 : KRG 정리, 2010

참고문헌 및 기사
⦁ 삼성경제연구원, SERI 경영노트(제46호), ‘증강현실’이 가져올 미래 변화, 2010.03.11
⦁ 전자부품연구원, 증강현실(AR) 시장 동향, 2010.04
⦁ culture:japan, Sekai Camera, 2009.10.13
http://www.dannychoo.com/post/en/25163/Sekai+Camera.html
⦁ 노스캐롤라이나대학, 2006.03.16 http://www.cs.unc.edu/Research/us/web/quicktime.htm
⦁ 베타뉴스, 증강현실 관련 시장 폭발적 성장 예상, 2010.01.25 박미선 기자
http://www.betanews.net/article/485253&ad=rss
⦁ IDG, 증강현실 애플리케이션 각광, 2009.08.31
http://www.idg.co.kr/newscenter/common/newCommonView.do?newsId=58710
⦁ 시세이도, 증강현실(AR) 메이크업 미러 http://trendbite.net/1343
⦁ Zugara(www.zugara.com)
크리에이티브 커먼즈 라이선스
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