11. AR, VR, MR, XR

현실은 보통 물리적인 세상을 의미하며, 이는 각 개인의 지각 방식, 경험, 환경에 따라 주관적으로 다르게 인식됩니다. 최근 디지털 기술의 발전은 이러한 ‘현실’의 개념을 확장시켜 왔으며, 증강현실(AR), 가상현실(VR), 혼합현실(MR), 확장현실(XR)과 같은 용어들이 그 중심에서 주목받고 있습니다. 이들 기술은 단순한 기술적 진보를 넘어, 인간의 생활 방식, 일과 놀이, 학습과 소통 방식 전반에 큰 변화를 주고 있습니다.

 

 

1. AR/VR/MR/XR의 정의

현실과 디지털의 경계는 점점 흐려지고 있으며, 이를 설명하는 가장 대표적인 개념이 '가상성 연속선(Virtuality Continuum)'입니다. 이 개념은 현실에서 완전한 가상 환경에 이르기까지 다양한 기술들이 어떻게 분포되어 있는지를 설명하며, 각각의 기술은 그 연속선상에서 고유한 위치를 차지하고 있습니다.

 

1) 증강현실 (AR: Augmented Reality)

AR은 현실 세계 위에 디지털 콘텐츠를 실시간으로 덧붙이는 기술입니다. 사용자는 주변 물리적 환경을 그대로 인식하면서, 그 위에 겹쳐지는 정보나 이미지, 애니메이션 등을 통해 부가적인 경험을 얻을 수 있습니다. 스마트폰, 태블릿, 스마트 글래스와 같은 장치를 통해 구현되며, 사용자는 현실 공간을 관찰하면서도 디지털 정보를 동시에 받아들일 수 있습니다. 자동차의 헤드업 디스플레이(HUD), 구글 글래스, 의료용 혈관 투사기(Accuvein) 등이 대표적 사례입니다. AR은 물리적인 이동이나 상호작용에는 제한이 있으나, 실시간 정보 전달력에서는 큰 강점을 가지고 있습니다.

 

2) 가상현실 (VR: Virtual Reality)

VR은 현실과 완전히 단절된 몰입형 가상 환경을 조성하는 기술입니다. 사용자는 HMD(Head-Mounted Display) 기기와 컨트롤러를 통해 오로지 가상 공간 안에서 시각적·청각적으로 완전히 몰입된 경험을 하게 됩니다. 가상환경은 실제와 유사할 수도 있고, 완전히 창조된 상상 속 공간일 수도 있습니다. 대표적으로 게임, 피트니스, 명상, 군사훈련, 의료 시뮬레이션 등에 활용됩니다. 컨트롤러를 통해 가상 객체와 상호작용할 수 있으며, 물리적 이동은 제한되지만 가상공간 내 행동의 자유도는 높습니다.

 

3) 혼합현실 (MR: Mixed Reality)

MR은 AR과 VR의 장점을 결합한 기술로, 현실 공간과 디지털 콘텐츠가 실시간으로 상호작용하며 하나의 혼합된 공간을 구성합니다. 현실 공간을 인식하고, 그 위에 디지털 객체를 배치하는 데 그치지 않고, 사용자가 손이나 음성 등의 입력으로 디지털 객체와 상호작용할 수 있다는 점에서 AR보다 한 단계 진보한 형태입니다. 예를 들어, 가상의 개를 현실 공간에 소환해 쓰다듬을 수 있거나, 설계자가 가상의 구조물을 움직이며 동료와 실시간으로 공유할 수 있습니다. 마이크로소프트의 HoloLens, 매직리프의 가상 고래 영상, 캐논의 MREAL 등이 대표적 MR 응용 사례입니다.

 

4) 확장현실 (XR: eXtended Reality)

XR은 AR, VR, MR을 모두 포함하는 상위 개념으로, 다양한 현실 기반 기술들을 포괄하는 확장적 개념입니다. 'X'는 변수로, 앞으로 등장할 새로운 형태의 현실 기술까지 포함할 수 있다는 의미를 담고 있습니다. XR은 메타버스 시대의 핵심 기술로, 하나의 플랫폼 또는 장치를 통해 다양한 유형의 현실 기반 경험을 자유롭게 넘나들 수 있게 합니다. XR은 단순 기술을 넘어 실생활 전반의 변화를 이끄는 패러다임으로 주목받고 있습니다.

 

 

2. 적용 사례

 

1) AR 활용 사례

AR은 쇼핑, 스포츠, 교육, 원격 지원 등 다양한 분야에서 실제로 활용되고 있습니다. 온라인 쇼핑에서는 가상 피팅룸을 통해 옷을 입어보거나, 거실에 가구를 배치해보는 경험이 가능해졌습니다. 박물관에서는 전시물 위에 관련 정보를 실시간으로 보여주는 가이드 앱이 관람을 더 풍부하게 만들어 줍니다. 스포츠 분야에서는 사이클, 스키 선수들이 경로 정보, 속도, GPS 기반 실시간 데이터를 AR을 통해 받아보며 경기력을 향상시키고 있습니다. AR 기반 원격 지원 시스템은 기술자가 현장 상황을 실시간으로 보며 수리 지시를 내려주는 등 산업 분야에서도 활용되고 있습니다.

 

2) VR 활용 사례

VR은 몰입형 콘텐츠를 기반으로 게임, 피트니스, 명상, 교육, 훈련 등 다양한 분야에서 실제 활용되고 있습니다. 예를 들어, ‘Tripp’은 사용자의 정신 안정과 명상에 특화된 VR 콘텐츠를 제공하며, 언제 어디서든 몰입형 환경에서 심리적 안정감을 찾을 수 있도록 돕습니다. 또한 군사 훈련, 수술 시뮬레이션, 화재 대피 교육 등의 고위험 상황도 VR 환경에서 안전하게 경험하며 학습할 수 있어 훈련 효과를 극대화하고 있습니다.

 

3) MR 활용 사례

MR은 디자이너, 설계자, 엔지니어 등 협업이 필요한 업무 환경에서 특히 유용합니다. 마이크로소프트의 HoloLens는 건축 설계, 기계 설계, 교육 훈련 등에서 현실 공간에 3D 설계 모델을 띄우고 실시간 협업이 가능하도록 지원합니다. 포드사는 HoloLens를 활용하여 자동차 설계를 가상으로 테스트하고, 캐논은 제조 현장에서 실물 크기의 설계 데이터를 시각화하는 MREAL을 도입해 비용 절감과 효율화를 도모하고 있습니다. 또한 SKT는 K팝 아이돌 ‘위클리’를 디지털화해 MR 기반 뮤직비디오 제작과 팬미팅 환경을 구성하였으며, 이는 문화 콘텐츠 산업에서의 MR 응용 가능성을 보여주는 대표 사례입니다.

 

4) XR 활용 사례

XR은 전시, 예술, 쇼핑, 교육 등 일상과 문화 영역에서 활용되고 있습니다. 스타윙스와 팝스라인의 협업으로 개발된 ‘갤러리XR’은 유명 미술 작품을 실감 콘텐츠로 재현하여 사용자가 자신의 공간에 작품을 배치해보고 감상하거나 구매할 수 있도록 합니다. 또한 네이버는 Web XR 기술을 통해 앱 설치 없이 브라우저에서 3D 콘텐츠를 실시간으로 볼 수 있게 하고 있으며, Draco 압축, LOD 기술을 통해 데이터 용량 문제를 해결하며 XR의 대중화를 이끌고 있습니다.

 

 

3. 주요 도전 과제

1) 디스플레이 품질과 사용성 향상

XR 기술의 몰입감을 좌우하는 핵심 요소는 디스플레이입니다. 사용자가 장시간 사용해도 피로감을 느끼지 않도록 ‘수렴-조절 불일치’ 문제를 해결하는 것이 중요합니다. 또한 시야각(FOV)의 확대, 밝기 향상, 픽셀 밀도와 프레임 속도 개선, 투명도 및 불투명도 조절 기능 강화 등이 필요합니다.

 

2) 공통 조명 구현 기술 부족

현실 세계와 가상 객체 간의 자연스러운 통합을 위해서는 조명 정보의 일치가 중요합니다. 실제 조명을 가상 객체에 적용하기 위한 고급 조명 렌더링 기술, 컴퓨터 비전 기반 광원 추출 기술 등이 발전되어야 하며, 현실 객체와 가상 객체가 자연스럽게 융합되어야 진정한 몰입감을 제공할 수 있습니다.

 

3) 정밀한 모션 트래킹 기술

XR 환경에서는 사용자의 머리, 손, 눈의 움직임을 정확하게 추적하는 것이 필수입니다. 손 추적 기술은 VR에서 손 모양을 그대로 재현하는 데 필요하며, 눈 추적 기술은 포비티드 렌더링(Foveated Rendering)을 통해 시선 중심에 고해상도 이미지를 제공하고, 주변은 저해상도로 처리하여 렌더링 효율을 높이는 데 활용됩니다. 이러한 기술은 XR 콘텐츠의 반응성과 몰입도를 동시에 높여줍니다.

 

4) 전력 소모 및 발열 문제

휴대형 XR 기기의 경우, 장시간 사용을 위해 저전력 설계와 발열 억제 기술이 병행되어야 합니다. 이를 위해 배터리 기술, 고효율 연산 칩, 발열 분산 설계 등의 개선이 요구됩니다. 특히 경량화된 HMD 기기의 배터리 수명은 사용자 경험에 직접적인 영향을 미칩니다.

 

5) 연결성 및 네트워크 환경의 제약

XR은 대용량 데이터를 실시간으로 처리해야 하므로, 5G 이상의 초고속 무선 네트워크가 요구됩니다. 지연 없는 스트리밍, 클라우드 렌더링, 다중 사용자 인터랙션을 위해서는 안정적이고 고속의 통신 인프라가 반드시 필요합니다. 향후 6G 시대에는 XR의 완전한 실시간 경험이 더욱 현실화될 것으로 기대됩니다.

 

 

4. 국내외 사업화 동향

 

1) 국내 사업화 동향

국내에서는 AR, VR, MR, XR 기술을 다양한 산업 분야에 접목하여 빠르게 사업화를 진행하고 있습니다. 특히 콘텐츠 중심의 시장 확장과 더불어, 메타버스를 기반으로 한 문화·예술·교육 분야에서 그 활용도가 높아지고 있습니다.

 

① AR + AI 챗봇 기반 ‘VREVIEW’ 플랫폼

인덴트코퍼레이션이 운영하는 ‘VREVIEW’는 자사의 특허 기술을 기반으로, AI 챗봇이 실구매자의 동영상 리뷰를 자동 수집하고 이를 쇼핑몰에 자동 등록하는 원스톱 서비스입니다. 이 플랫폼은 출시 2년 만에 약 2,000개 이상의 쇼핑몰에 도입되었으며, 액세서리 쇼핑몰 ‘윙블링’, 아동복 전문 ‘오즈키즈’ 등에서 사용되고 있습니다. 소비자는 동영상 리뷰를 통해 제품을 실제처럼 체험할 수 있어, 온라인 쇼핑 시 구매 결정력을 높이는 데 큰 효과를 보이고 있습니다.

 

② VR 콘텐츠 ‘VR NewYork Story’

에이트원이 자체 개발한 VR 콘텐츠 ‘VR NewYork Story’는 Oculus의 실험적 플랫폼인 ‘App Lab’에 등재되며 글로벌 시장에 소개되었습니다. 또한 중국 VR 기기 1위 기업 피코(Pico)와의 협약을 통해 해당 콘텐츠는 피코 기기에도 탑재되어 중국과 아시아 시장으로 진출하고 있습니다. 에이트원은 이후 미국·유럽 등 글로벌 메타버스 시장 진입을 위해 다양한 XR 기업과 협력 중입니다.

 

③ MR 기술을 활용한 ‘Weeekly’ 프로젝트

SK텔레콤은 아이돌 그룹 ‘위클리’를 활용하여 디지털 휴먼 콘텐츠를 제작하고, 이를 자사 ‘Jump AR 플랫폼’을 통해 배포하였습니다. 대표곡 ‘After School’ 안무를 디지털화하여 팬들이 자신만의 뮤직비디오를 제작하거나, 비대면 팬미팅에서 디지털 위클리와 소통할 수 있도록 지원하고 있습니다. 이는 MR 기술이 공연·팬 문화 등 K-콘텐츠 산업과 효과적으로 결합된 사례이며, SKT는 이를 기반으로 ‘메타버스Co’라는 조직명을 신설하고 메타버스 중심 기술 사업화에 박차를 가하고 있습니다.

 

④ 예술·전시 분야의 ‘갤러리XR’

스타윙스는 AR 쇼핑 기술과 팝스라인의 기술을 결합하여 ‘갤러리XR’을 선보였습니다. 이는 AR·XR 기술을 활용해 유명 미술작품을 온라인과 오프라인에서 실감나게 감상할 수 있게 한 전시 플랫폼입니다. 관객은 모바일 기기를 통해 자신의 공간에 작품을 시각적으로 배치해보며, 메타버스 기반 미술품 구매까지 가능하게 됩니다. 이 플랫폼은 작가에게는 작품을 소개하고 판매할 수 있는 채널로, 관람객에게는 새로운 예술 감상 경험을 제공합니다.

 

⑤ Web XR 기술 개발 및 적용 (네이버)

Web XR은 별도 앱 설치 없이 웹 브라우저만으로 XR 콘텐츠에 접근할 수 있는 기술로, 네이버는 Draco 압축 및 LOD 기술을 적용하여 대용량 3D 콘텐츠의 로딩 속도 문제를 해결하고 있습니다. 3D 모델의 초기 표시 시간은 5초에서 0.14초까지 단축되었으며, 이는 스마트폰 기반의 실감 콘텐츠 서비스로 발전하고 있습니다. Web XR은 플랫폼 독립성, 콘텐츠 수정의 용이성 등에서 높은 장점을 보이지만, 아직 브라우저 및 OS의 호환성 문제는 해결 과제로 남아 있습니다.

 

2) 국외 사업화 동향

① 미국: ASF 기반 메타버스 생태계 구축

미국의 Acceleration Studies Foundation(ASF)은 메타버스를 AR, 라이프로깅(Lifelogging), 거울세계(Mirror World), 가상세계(Virtual World)의 4가지 유형으로 구분하고 있습니다. 이들은 위치기반 서비스(GPS), 클라우드 컴퓨팅, 5G 통신, XR 기술을 융합하여 다양한 메타버스 형태로 발전 중이며, 하드웨어 인프라, 콘텐츠 플랫폼, 사용자 단말기까지 생태계 전반의 산업이 유기적으로 연결되고 있습니다.

 

② 중국: ZMVR과 블록체인 기반 VR 플랫폼

중국은 VR 체험 산업이 매우 활발합니다. ZMVR은 1만 개 이상의 VR 체험 매장을 운영하며, 하루 평균 10만 명 이상의 사용자가 연간 9억 분 이상의 VR 콘텐츠를 소비하고 있습니다. 디비전 네트워크는 ZMVR과 MOU를 체결하고, 블록체인 기반의 VR 콘텐츠 플랫폼을 공동 운영하고 있으며, VR 콘텐츠의 저작권 보호, 결제 시스템 등과 관련한 기술 융합이 진행되고 있습니다.

 

③ 일본: 3D 데이터 기반 실감형 게임 환경 조성

반다이남코 연구소는 도호 스튜디오와 협업하여 포토그라메트리, 드론 스캔 등을 통해 현실 공간의 3D 데이터를 확보하고 이를 가상 공간에서의 게임 콘텐츠 개발에 활용하고 있습니다. 통신사 KDDI는 이 데이터를 활용한 ‘버추얼 시부야’, ‘버추얼 요코하마 스타디움’과 같은 플랫폼에서 대형 이벤트, 무관객 스포츠 경기 등을 실시간으로 구현하고 있으며, 이는 5G 기반의 고속 통신과 XR 콘텐츠의 시너지를 보여주는 대표 사례입니다.

 

④ 유럽: 기술 규제와 ESG 경영 고려한 접근

유럽연합(EU)은 2021년 ‘위험한 AI 기술’ 규제안을 발표하며, XR 기술과 관련된 윤리적·사회적 논의를 선도하고 있습니다. 특히 감시, 실시간 안면인식 기술 등에 대한 규제는 사용자 프라이버시와 인권 보호를 우선시한 것입니다. 동시에 NFT 기술이 에너지 과소비 및 환경 문제를 야기할 수 있다는 지적 속에, EU는 탄소 중립을 고려한 메타버스 정책을 준비하고 있습니다. 이는 기술 개발과 ESG 경영을 동시에 고려하는 방향성을 제시합니다.

 

 

1. https://kaalo.com/whats-the-difference-between-ar-vr-mr-and-xr/

2. https://www.hyvision.co.kr/hypedia/?bmode=view&idx=15039422

3. https://blog.naver.com/patinagroupseoul/223774328315

4. https://www.chosun.com/economy/economy_general/2023/03/16/ZYBJZY7A4VF2DFQC2JP5SJKAFY/