메타버스 환경에서 실감기술을 구현함에 있어서 다중 감각인지를 극대화할 수 있는 디바이스가 필수적이다. 그렇기 때문에 휴먼 인터페이스를 위한 로보틱스 및 인체감응솔루션 연구가 중요할 터. 이에 한국과학기술연구원(KIST) 지능로봇연구단은 세계 최초 네트워크 기반 휴머노이드 로봇인 ‘마루’, XR 환경에서 사용자들이 함께 참여하여 소통하고 협업하는 ‘공존현실’, 로봇 팔을 인체에 직접 연결하기 위한 ‘바이오닉 암’, 팬데믹 하에서 비대면 서비스를 통해 의료진을 지원할 수 있는 ‘방역로봇’, 고령화 사회에 대비한 ‘일상생활 지원 로봇’ 등의 개발을 통해 우리나라의 지능형 서비스 로봇과 메타버스 분야의 혁신형 원천기술 개발을 주도해 온 핵심 연구기관이다. 현재 책임연구원으로 활동 중인 유범재 박사는 2004년부터 세계 최초 네트워크 기반 휴머노이드 로봇 ‘마루’의 개발을 연구책임자로서 주도하였고, 2010년부터는 과학기술정보통신부의 글로벌프런티어사업인 ‘현실과 가상의 통합을 위한 인체감응솔루션’ 연구를 위한 연구단장을 맡아 ‘공존현실’ 개념을 수립하고, 이의 실현을 위한 원천기술의 연구·개발을 통해 메타버스 산업 분야의 실감기술 구현을 위한 국가 R&D를 선도해 오고 있다.
현재 국내 메타버스 산업의 현주소는 어떻게 생각하시는지 궁금합니다.
메타버스는 초월, 가상을 의미하는 메타(Meta)와 유니버스(Universe)의 합성어로써 1992년 Neal Stephenson의 SF소설 ‘SnowCrash’에서 처음 등장한 개념으로, ‘여러 사용자들이 아바타의 모습으로 함께 참여하여 서로 소통하고 인터랙션 할 수 있는 3차원 가상세계’를 의미합니다. 과거 수천만 원대의 착용형 헤드셋은 XR 관련 연구개발을 위해 제한적으로 사용되었고, 컴퓨터에서 가상세계를 구현하기 위한 그래픽 보드 역시 일반인들로서는 좀처럼 접근하기 힘든 고가였습니다. 하지만 2016년, 오큘러스 리프트, HTC ViVE, 삼성 오디세이, 마이크로소프트 홀로렌즈 등 착용형 헤드셋(헤드 마운트 디스플레이, HMD) 제품들이 100~300만 원대에 출시되고, GPU 기반 고성능 그래픽카드 가격 역시 대중화되면서 XR과 메타버스의 산업화에 대한 기대감이 커졌습니다. 특히, 코로나19로 인한 팬데믹이 장기화되면서, 화상회의와는 다른 방식으로 사용자 간의 새로운 소통 방법을 제시하는 메타버스의 산업화에 대한 기대감이 급속히 증가했죠. 그럼, 메타버스와 XR의 차이점은 무엇일까요? XR이 주로 혼자 체험하고 사용하는 앱의 개념이라면, 메타버스는 제한없이 많은 사용자들이 언제든지 접속하여, 실시간 반응하는 가상세계를 현실처럼 경험할 수 있으며, 다른 사람들과 소통하고 인터랙션 할 수 있는 삼차원 가상세계입니다. 특히, 사용자 스스로 콘텐츠를 창작하여 다른 사용자들과 함께 공유하고 사용할 수 있고, 이를 통해 경제적인 수익을 창출할 수 있습니다. 최근 로블록스, 포트나이트 등의 게임과 제페토와 같은 소셜 네트워크 서비스 등이 기존 스마트폰과 개인용 컴퓨터에서 사용할 수 있는 메타버스의 초기 형태로 큰 인기를 끌고 있습니다. 로블록스에서는 하루 평균 4,320만 명의 사용자들이 접속하고, 570만 명이 동시 접속하여 게임을 즐기고 있죠. 그 안에서 게임을 창작하는 개발자가 700만 명에 이르고 있습니다. 전통적인 게임 환경을 제공해온 포트나이트는, 소셜 네트워크 서비스를 부가하여 가수 트라비스 스콧의 공연을 개최함으로써 1,230만 명이 동시 접속하고 2,700만 명이 공연을 관람하는 놀라운 흥행을 기록했습니다. 제페토에서는 아이돌 그룹 블랙핑크의 팬 사인회를 개최하여 4,600만 명이 방문하는 신기록을 세웠고, 나이키와 구찌 등과의 협업을 통해 아이템을 판매하여 새로운 수익 창출 모델을 선보이기도 했었습니다. 그럼에도, 가트너의 Hype Cycle 그래프에 따르면, 현재의 메타버스는 거품이 많이 낀 초기 단계로, 상용화 기술 개발, 비즈니스 모델의 창출, 산업 인프라 구축 등을 거쳐 안정적인 산업화 단계까지 갈 길이 아직 멉니다. 초기 메타버스의 모습은 과거 세컨드라이프, 싸이월드 등과 매우 흡사한 형태로 나타났지만, 언제 어디서든지 착용형 헤드셋을 통해 삼차원 가상세계와 친구들의 아바타를 보고 만나며, 사용자 동작을 감지하는 초박형 수트에서 생성된 다양한 감각을 피부로 느끼면서 서로 소통하고, 함께 즐기고 일할 수 있는 삼차원 메타버스, 영화 ‘레디 플레이어 원’의 ‘오아시스’의 모습으로 지속적으로 발전할 것으로 생각합니다.
미래먹거리 산업이 될 메타버스 생태계의 전망은 어떻게 생각하시는지 궁금합니다.
ICT 산업 생태계를 구성하기 위한 요소는 콘텐츠(C), 플랫폼(P), 네트워크(N), 디바이스(D)로 압축할 수 있습니다. 삼차원 메타버스의 산업화를 위해, 창의성 높은 콘텐츠, 콘텐츠를 빠르게 제작할 수 있는 소프트웨어 플랫폼과 판매를 위한 유통 플랫폼, 다수 사용자 간의 원활한 소통과 인터랙션 환경을 제공하기 위한 초고속 유무선 네트워크, 사용자와 가상세계 간 실감 인터랙션을 지원하는 착용형 디바이스 등을 위한 산업 생태계의 구축이 필요합니다. 이와 함께 데이터 표준화와 메타버스 시대에 대비한 법적, 제도적 인프라의 선제적 마련도 시급하죠. 현재는 스마트폰과 같이 우리나라를 대표할 수 있는 메타버스용 디바이스가 상용화되지 못하여 본격적인 생태계 형성이 이루어지지 않고 있다고 판단됩니다. 즉, 스마트폰의 대중화를 위해 애플리케이션과 콘텐츠가 중요한 역할을 하였지만, 국산 스마트폰 기술이 없었다면 현재와 같은 국가 경쟁력을 유지하기 힘들었을 것입니다. 스마트폰 시대를 이어받을 메타버스 시대에 대비하여 착용형 헤드셋, 공간 인터랙션 디바이스, 실감교류 디바이스 등 핵심적인 착용형 디바이스에 대한 세계적인 경쟁력 확보와 생태계 구축이 필수적인 이유죠. 글로벌 기업인 메타, 마이크로소프트, 애플 등이 착용형 헤드셋과 인터랙션 기술 개발에 주력하고 있는 이유이기도 합니다. 이와 함께, 메타사의 가상현실 기반 소셜 네트워크 플랫폼 ‘호라이즌 홈‘, 마이크로소프트사의 혼합현실 기반 원격협업 플랫폼 ‘메시’, 엔비디아사의 시뮬레이션이 가능한 원격협업 플랫폼 ‘옴니버스’ 등과 같이 대표 메타버스 콘텐츠와 플랫폼 개발을 위한 생태계 조성도 중요합니다. 또한, 5G 서비스가 시작되었으나 아직 전국적으로 확산되지 못하고 대표적인 응용서비스를 찾기위한 노력이 지속되고 있는 상황이지만, 안정적인 5G 네트워크 사용환경과 이를 원활하게 지원하는 10G 유선 네트워크의 고속화 환경을 구축해가야 할 것입니다. 이를 위해, 국가 차원에서 범부처 간 협력관계를 구축하고, 원천기술 개발 및 산업화 생태계 구축을 위해 일관성 있는 정책 수립 및 실행을 위한 유기적인 협력이 필요할 것으로 생각됩니다.
초현실적인 메타버스 기술구현을 위해 가장 중요한 부분은 무엇이라고 생각하시는지요.
메타버스는 사용자들이 비대면으로 소통할 수 있는 새로운 방법론으로, 가까운 미래에 카카오톡과 페이스북을 넘어서 다중 감각으로 소통하는 SNS의 시대, 터치스크린 기반 스마트폰의 시대를 넘어서 착용형 삼차원 디스플레이 기반 스마트폰의 시대를 열어갈 것으로 기대됩니다. 또한, 미래의 메타버스는, 현실세계-사용자-가상세계-원격 현실세계를 유기적으로 연결, 통합하고, 그 안에서 축적된 전문적인 지식을 습득·훈련하고 인공지능과 로봇을 활용하여 다수 사용자 간 인터랙션 및 협업을 지원하는 실감교류 기반의 삼차원 공간으로 발전할 것으로 예상됩니다. 다만, 현재의 메타버스는 게임, SNS 등에 집중되고 있다는 점을 고려할 때, 메타버스 산업의 지속적인 성장을 위해서는 일상생활과 산업현장에서 활용 가능한 실용성 높은 창의적인 서비스의 발굴과 이를 실현하기 위한 삼차원 메타버스 플랫폼과 서비스 콘텐츠, 멀티모달 감각을 지원하는 삼차원 인터랙션 기술의 개발이 중요합니다.
한국과학기술연구원 지능로봇연구단에서는 메타버스의 도입과 기술구현을 위해 어떠한 연구들과 업무들을 추진하고 있는지 궁금합니다.
현실세계-사용자-가상세계-원격 현실세계를 유기적으로 연결, 통합하는 실감교류 기반의 삼차원 메타버스를 실현하기 위해서는 사용자와 메타버스 간, 그리고 메타버스와 현실세계 간 인터랙션 방법론이 제공되어야 합니다. 첫째, 삼차원 메타버스 세계에서는 기존에 사용하던 키보드, 마우스, 터치 인터페이스를 사용할 수 없기 때문에, 이를 대체하여 사용자의 동작을 캡처링 하고 멀티모달 감각을 사용자에게 제공할 수 있는 착용형 휴먼 인터페이스 장치와 이를 기반으로 메타버스 세계에서 자연스러운 상호작용과 작업을 수행할 수 있는 물리 기반의 삼차원 공간 인터랙션 기술이 요구됩니다. 둘째, 메타버스를 통해 현실세계에서 실제 작업하기 위해서는 현실세계 환경 정보를 수집하여 사용자에게 전달하고 사람을 대신할 작업 능력을 갖춘 원격존재 로봇과, 로봇에서 전달된 정보와 메타버스에서 제공하는 지식과 인공지능을 활용하여 사용자에게 실감 피드백을 제공함으로써 안정적으로 원격존재 로봇을 제어하여 작업할 수 있는 원격 인터랙션 기술이 필수적입니다. 지능로봇연구단은, 이와 같은 착용형 휴먼 인터페이스 디바이스 및 멀티모달 공간 인터랙션, 5G 연동 원격존재 로봇과 실감 피드백 지원 원격 인터랙션, 공간 정합 기반 다수 사용자 간 XR 협업 플랫폼을 위한 원천기술의 개발을 통해 메타버스 인프라를 구축해가고 있습니다.
한국과학기술연구원 지능로봇연구단이 지향하는 앞으로의 방향과 목표, 비전이 궁금합니다.
우리 연구단은 지능형 로봇기술 및 로봇·인간·환경 간 상호작용 기술을 바탕으로 인간에게 인지적·육체적 도움과 서비스를 제공할 수 있는 로봇 및 휴먼 인터랙션 원천기술을 개발하여 국가와 사회에 미래 로봇기술의 가치와 방향을 제시해 오고 있습니다. 본 연구단에서는 인간과 로봇, 인간과 가상세계, 인간과 원격 세계 간의 원활한 소통을 위한 인공지능 로봇기술, 인간-로봇, 인간-컴퓨터, 인간-네트워크-인간 간 자연스러운 상호작용 기술, 공존현실 기술 등을 통해 생활공간에서 인간을 지원할 수 있는 인공지능 로봇과 메타버스 플랫폼에 대한 연구 및 기술을 개발하고 있습니다. 이를 통해, 미래 실감교류 메타버스 시대, 인간과 로봇의 공존 시대를 대비한 세계 최초이자 독보적인 원천기술 개발과 미래 신산업을 선도하는 세계 최고의 연구거점으로 발전하고자 합니다.
끝으로 연구원님의 삶의 철학과 더불어 앞으로 가지고 계신 꿈이나 계획이 있으시다면 무엇인지 궁금합니다.
제 삶의 근원이 된 것은 ‘불가능하다고 생각되는 새로운 기술을 향한 도전에 대한 두려움과 희열’, 그리고 ‘이를 달성하기 위한 열정과 절실함’이었다고 생각됩니다. 이와 함께 어려움에 봉착할 때마다 ‘과학기술은 거짓말하지 않는다’는 믿음을 가지고, 기본으로 다시 돌아가 질문을 던지면서 문제를 해결하기 위해 마지막까지 ‘진인사대천명(盡人事待天命)’의 기도하는 마음으로 노력했던 과정이 과학자로서의 삶을 이끌어왔던 것 같습니다. 그리고 국가의 미래 비전을 준비하기 위한 두 대형과제를 마치고 나니, 이젠 작더라도 우리의 삶을 실제로 변화시킬 수 있는 기술과 제품을 개발해야겠다는 생각을 많이 하고 있습니다. 또한, 산업재해를 방지하여 안전한 산업현장을 구축하기 위한 삼차원 메타버스, 실내에서 다양한 물품을 안전하게 자율적으로 배달해주는 지능형 서비스 로봇, 공간 인터랙션을 위한 착용형 디바이스, 사람도 헷갈리는 투명한 물체들을 인식하는 삼차원 시각시스템 등에 대한 구상으로 2022년을 시작하고 있습니다.
마지막으로 전하고 싶은 말씀 있으시면 부탁드립니다.
과학자들은 미래 비전을 가지고 창의적인 연구를 할 수 있기를 희망합니다. 그러나 이들과 소속기관을 평가하는 시스템은 아직도 논문, 특허, 기술이전 등과 같은 과거의 틀 안에 묶여있습니다. 자유로운 사고를 통해 새로운 아이디어를 창조하고 세계를 선도하는 기술 개발에 과감하게 뛰어들 수 있도록 제도 변화와 인프라 구축이 절실합니다. 수그러들지 않는 코로나19 팬데믹 상황에서도 신기술 개발을 위해 몰두하고 있을 산·학·연 과학자들에게 힘찬 응원의 ‘화이팅’ 메시지를 보냅니다.
