[기획] AR·VR 무한확장, 의료·국방으로 확대

[현대경제신문 정유라 기자] [편집자주] 인기 애니메이션 캐릭터와 증강현실을 결합한 모바일 게임 '포켓몬 고'는 지난 해 7월 서비스 후 폭발적인 인기를 끌었다. 전 세계는 이 게임을 즐기는 유저들로 넘쳐났고 증강현실에 대한 관심을 높이는데 일조했다. 정부는 4차 산업 혁명 시대를 맞아 게임에만 국한됐던 가상 및 증강현실 기술을 국방·의료분야에 적용하는 등 범위를 넓혀가고 있다.

'포켓몬 고' 등 게임콘텐츠가 주도해온 가상현실(VR)과 증강현실(AR) 기술이 다양한 분야로 폭 넓게 자리잡고 있다.

VR은 컴퓨터를 이용해 실제와 유사한 환경과 상황을 만드는 첨단기술이다. 사용자가 실제 환경에 놓인 기분이 드는 것이 특징이다. AR은 가상현실의 한 분야로 가상의 사물이나 정보를 합성해 실제 환경에 존재하는 것처럼 보이는 컴퓨터그래픽 기술이다.

앞서 지난 11일 과학기술정보통신부는 국방부를 비롯해 대학병원 등 주요 기관들과 ‘디지털 콘텐츠 플래그십 프로젝트’ 발대식을 열었다.

정부는 이번 플래그십 프로젝트로 게임분야에 한정됐던 VR·AR기술을 국방과 의료분야 등 기타 산업으로 확산되는 계기를 마련할 계획이다. 이미 VR을 통한 놀이기구를 조성한 롯데월드를 비롯해 대학병원 수술실, 국방 분야로의 적용범위가 넓어지며 주목받고 있다.

롯데월드, 놀이기구부터 좀비 체험까지 … 가상현실 테마파크 실현

롯데월드는 지난해 말 국내 테마파크 업계 최초로 탑승형 VR 놀이기구 ‘후렌치레볼루션2 VR’과 ‘자이로드롭2 VR’을 선보였다.

VR기기인 HMD(머리에 쓰는 디스플레이기기)를 착용하고 놀이기구 탑승 중 VR영상을 통해 실제 낙하거리보다 더 떨어지는 느낌 등을 구현한다.

자이로드롭의 경우 탑승자의 시야에는 상공으로 천천히 올라갈수록 미래 도시의 모습이 한 눈에 들어와 실제보다 훨씬 더 높은 곳에 있는 것 같은 착각을 일으켜 긴장감과 공포감을 극대화시키는 것이 특징이다.

VR 도입 후 테마파크를 찾는 사람들의 반응도 뜨겁다. ‘후렌치레볼루션2 VR’과 ‘자이로드롭2 VR’은 올 상반기 기준 각각 70만명과 30만명의 누적탑승객을 기록해 인기를 입증했다.

롯데월드는 놀이기구의 인기를 이어 올 초 호러VR존에서 슈팅VR인 ‘좀비어택’과 ‘좀비워크’를 구성했다.

좀비어택은 손에 땀을 쥐게 할 정도로 긴박감을 선사하는 슈팅 VR로 진동이 느껴지는 택토시와 조끼 착용으로 매직 아일랜드를 점령한 좀비들을 쏘는 체험이다. 좀비에게 타격을 입으면조끼에 느껴지는 진동효과를 통해 생동감 있는 VR 체험을 제공한다는 장점이 있다.

좀비워크는 좀비 바이러스에 감염된 연구소를 탈출하는 스릴러 호러 워킹 VR이다. 마찬가지로 진동 시뮬레이터와 바람 효과 등 4D 효과로 몰입감을 극대화해 체험객의 30%가 중도 포기할 정도의 호러 체험을 제공한다.

병원 수술실에 AR·VR이 떴다

주요 대학병원들도 수술실에 AR·VR 기술을 도입하고 있다.

병원들은 증강현실과 가상현실 기술을 사용하면 환자의 환부 크기와 상태를 미리 예측하고 시뮬레이션이 가능해 수술 시간과 위험도를 줄일 수 있을 것으로 예측했다.

인공지능(AI)이 환자의 진단과 빅 데이터 부문에서 주목을 받았다면 증강현실과 가상현실은 치료의 핵심인 수술에서 높은 가치를 평가받고 있다.

소프트웨어 도매 업체 솔리드이엔지가 경북대병원 등과 개발 중인 '정형외과 수술 항법 시스템'은 고관절 수술 예정 환자의 MRI(자기공명영상) 자료를 보고 환자의 골격을 가상공간에 3차원으로 재현해준다.

의사는 이 골격도를 보고 수술 계획을 세울 수 있다. 3D 프린터로 골반 뼈 모형을 출력해 예행연습도 가능하다. 카메라가 인공 고관절이 들어가는 각도를 인식해 최적의 각도에서 얼마나 벗어났는지 모니터에 표시해 실제 수술에서 인공 관절이 정확한 각도로 한 번에 들어갈 수 있어 부작용이 줄어든다는 장점이 있다.

특히 분당서울대병원은 지난 5월 전 세계 최초로 증강현실 시스템을 적용한 골종양 수술에 성공했다.

병원 정형외과 조환성 교수팀은 대구경북과학기술원 로봇공학과 홍재성 교수팀과 함께 태블릿 PC에서 사용할 수 있는 '골종양 수술용 증강현실 시스템'을 개발했고 실제 사람을 대상으로 수술을 성공적으로 마쳤다.

이 시스템은 MRI와 컴퓨터단층촬영(CT) 촬영을 통해 확보한 영상 이미지를 프로그램에 입력하면 사람 눈에 보이지 않았던 종양 크기와 위치 같은 정보가 태블릿PC에 표시되는 방식이다.

조환성 교수는 "증강현실 수술은 태블릿 PC를 사용해 복잡하고 비싼 수술용 내비게이션 장치의 단점을 극복했다"며 "골종양 환자들도 최대한 뼈를 보존하는 수술을 받게 됐다"고 말했다.

VR로 ‘전투’하고 AR로 군 장비 ‘점검’하고

지난 12일 모바일포렌식 업체 한컴지엠디는 우리나라 육군의 첨단 군사력 증진에 도움이 될 수 있도록 VR 체험관을 지원했다.

계룡대 육군본부 본청에 개관한 ‘가상현실 체험관’은 육군 홍보용 VR과 시가지전투 사격, 신체활동 유도 등 다양한 콘텐츠를 정책 담당자가 자유롭게 경험할 수 있다. 가상현실을 활용한 미래 군사력 증강에도 적극 대응할 수 있도록 꾸민 것이 특징이다. 추후에 다양한 VR 교육 콘텐츠를 추가 도입할 계획이다.

한컴지엠디 관계자는 “"AR과 VR등의 다양한 첨단 기술력을 군 장병들이 직접 경험해 미래 군사력을 높이는데 도움이 될 수 있도록 적극적으로 돕는데 노력하겠다”고 말했다.

육군사관학교 등 4개 기관도 전투훈련 효과를 극대화하기 위해 실제와 비슷한 전장환경을 구현하는 증강현실(AR)과 가상현실(VR) 기반의 가상전투 훈련 센터‘가상전투 훈련센터’를 2019년까지 구축하기로 했다.

가상현실에 기반 한 정밀 사격훈련, 개인화기 정비, 지휘통제 훈련 콘텐츠를 개발해 교육 효과도 높일 계획이다.

가상전투 훈련센터가 구축되면 VR을 통해 실제 총에 센서를 달아 현실감을 극대화한 훈련이 예비군 훈련에서도 가능해 질 것으로 보인다.

장갑차와 레이더, 탱크 등 위험한 군 장비를 더 안전하게 정비할 수 있는 AR 기반의 정비 훈련과 교육 시스템도 개발된다.

AR 헬멧을 쓰면 장갑차에 다가가 각 부위별로 고쳐야할 부분이 자동으로 뜨거나 부품에 대한 설명과 함께 고쳐야하는 부분을 실제 장갑자 위에 자세히 표시해주는 환경을 제공 받게 된다.

위험 부품을 만지게 될 시 경고문구가 보이는 시스템도 적용해 정비의 편리성과 안전성을 높일 예정이다.

과학기술정보통신부 관계자는 “플래그십 프로젝트를 진행하며 민간 기업인 프론티스, 지스톰, 스코넥 엔터테인먼트 등 3개사가 참여해 가상·증강, 혼합현실(Mixed Reality) 기술을 기반으로 한 군 장비 정비 지원 및 정비 교육 시스템을 개발 한다”며 “육사에서 운영하는  훈련장에 시범적으로 가상전투 훈련센터를 꾸준히 관리 해 2019년 하반기까지 예비군 훈련에도 가상전투를 활용하도록 할 계획이다”고 말했다.