AI와 공간 컴퓨팅의 융합: 현실과 디지털의 경계를 허무는 혁신 기술

공간 컴퓨팅(Spatial Computing)과 인공지능(AI)의 융합은 우리가 디지털 세계와 상호작용하는 방식을 근본적으로 변화시키고 있습니다. 과거 메타버스가 현실 도피적 성격이 강했다면, 오늘날의 공간 컴퓨팅은 현실을 기반으로 한 경험을 풍부하게 하고 업무 효율성을 극대화하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 산업 현장에서의 AR 글래스 활용과 AI 기반 3D 콘텐츠 제작 기술의 발전은 공간 컴퓨팅의 실용적 가치를 더욱 높이고 있습니다. 이번 글에서는 AI와 결합된 공간 컴퓨팅 기술의 현재와 미래, 그리고 이 혁신적인 기술이 우리 삶에 가져올 변화에 대해 알아보겠습니다.

AI와 결합한 공간컴퓨팅! 이렇게 달라졌다 (전진수 전 슈퍼랩스 대표)

 

공간 컴퓨팅의 개념과 진화

공간 컴퓨팅이란 무엇인가?

공간 컴퓨팅은 AR(증강현실), VR(가상현실), MR(혼합현실), 디지털트윈, 메타버스를 아우르는 광범위한 기술 영역입니다. 이는 평면적인 경험을 입체적으로 변환하고, 사용자가 공간과 자연스럽게 상호작용할 수 있게 해주는 기술입니다^6. 공간 컴퓨팅의 핵심 요소는 ▲현실 공간 이해(Spatial Recognition) ▲현실 공간에 디지털 정보 시각화(Visualization) ▲디지털 정보와 상호작용(Interaction) 세 가지로 구성됩니다^6.

공간을 이해한다는 것은 마치 우리가 두 눈으로 공간의 입체감을 느끼듯, 컴퓨터가 여러 카메라와 센서 데이터를 결합해 디지털 포맷을 만드는 과정입니다. 이러한 과정을 'Spatial Mapping'이라고 하며, 이를 통해 생성된 디지털 정보는 사용자가 현실 공간에서 움직일 때 정확하게 일치해야 합니다^6.

메타버스에서 공간 컴퓨팅으로의 진화

메타버스는 가상 현실(VR), 증강 현실(AR), 혼합 현실(MR) 등의 기술을 기반으로 한 가상 세계로, 현실 세계와 디지털 세계가 융합된 공간을 의미합니다^4. 그러나 초기의 메타버스가 현실에서 벗어난 가상 세계에 중점을 두었다면, 오늘날의 공간 컴퓨팅은 현실 공간을 기반으로 디지털 정보를 추가하고 이와 상호작용하는 데 초점을 맞추고 있습니다.

공간 컴퓨팅과 AI가 메타버스에 융합되면서 나타나는 진화 방향은 크게 3가지로 예상됩니다. 첫째는 "공간의 진화"로, 물리적 공간이 가상 공간과 접목되어 새로운 부가가치를 창출하는 것입니다. 둘째는 "기기의 진화"로, 기존 AR이나 VR로 용도가 구분되었던 기기들이 이제는 두 영역을 자연스럽게 넘나드는 공간 컴퓨팅 특화 기기로 발전하고 있습니다^13.

AI와 공간 컴퓨팅의 혁신적 결합

AI가 공간 컴퓨팅을 변화시키는 방식

AI 기술은 공간 컴퓨팅의 발전에 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 생성형 AI는 공간 컴퓨팅의 소프트웨어와 콘텐츠 제작 시간을 획기적으로 줄여주고, LLM 기반으로 NPC(Non-Player Character)를 만들어 가상 환경에 생동감을 더해줄 수 있습니다^6.

또한, AI 기술은 공간 인식과 3D 모델링 분야에서도 혁신을 가져오고 있습니다. VEED의 AI 3D 모델 생성 도구처럼, 텍스트 입력만으로 3D 캐릭터와 오브젝트를 손쉽게 만들 수 있는 기술이 발전하고 있습니다^11. 이는 게임 개발, 애니메이션, 시각적 스토리텔링 등 다양한 분야에서 창작 과정을 간소화하고 있습니다.

실시간 상호작용과 사용자 경험의 향상

AI와 공간 컴퓨팅의 결합은 사용자 경험을 크게 향상시킵니다. 예를 들어, 혼합 현실(MR) 기술은 현실 세계와 가상 세계의 경계를 허물어 사용자가 메타버스 내에서도 실제와 같은 물리적 상호작용을 경험할 수 있도록 합니다^4.

특히 AI 기술의 발전으로 실시간 추적과 공간 인식이 개선되어, 사용자의 불쾌감이 감소하고 몰입감이 증가하는 효과를 얻을 수 있습니다. 또한, 애니메이션 제작 및 렌더링이 빨라지고, 3D 공간을 이해하고 활용하는 과정에서 더 나은 품질의 콘텐츠가 생성되고 있습니다.

산업 현장에서의 공간 컴퓨팅 활용 사례

건설 및 제조 산업에서의 AR 글래스 활용

건설 및 제조 산업에서는 AR 글래스를 활용한 업무 협업이 증가하고 있습니다. 현대건설은 AR 스마트 글래스를 활용해 국내외 건설현장 진행 상황을 모니터링하고, 마이크로소프트사의 '홀로렌즈(Hololens)'를 활용해 실제 건축물 위에 3D 모델을 증강시켜 시공 후의 품질을 효과적으로 예측하고 있습니다^7.

또한, 한화토탈은 주요 설비 안전점검과 개선작업을 진행하는 석유화학공장 정기보수에 스마트 글래스 등 디지털 기술을 접목했습니다. 이를 통해 해외 기업 직원들의 방문 없이도 원격 기술지원이 가능해졌습니다^7.

식품 산업과 물류 분야에서의 스마트 글래스 도입

제조 유통 기업인 풀무원과 롯데는 제품 품질과 식품 안전관리 강화를 위해 생산기지에 스마트 글래스를 도입했습니다. 롯데는 업계 최초로 식품 제조 공장에 스마트 글래스를 적용했는데, 이를 통해 종이나 펜 없이도 음성이나 손동작으로 체크리스트를 확인하고 사진을 찍을 수 있어 엄격한 위생관리가 가능해졌습니다^7.

글로벌 운송기업인 DHL은 AR 기반의 커넥티드 스마트글래스를 활용한 비전피킹 시스템을 출시했습니다. 이 시스템은 물류창고 내 특정 제품의 구역 및 위치, 주문 수량, 하역장소 등의 정보를 시각적으로 제공해 업무 효율을 높여주고 있습니다^15.

공간 컴퓨팅의 미래 전망과 과제

시장 성장과 기술 발전 전망

공간 컴퓨팅 시장은 2030년 약 650조 원의 규모로 성장할 전망이며, AR, VR 디바이스 시장만 따로 봐도 2030년 100조 원가량에 이를 것으로 예상됩니다^6. 또한, 글로벌 XR 시장은 2021년 189억6000만 달러에서 2026년 1007억7000만 달러로 연평균 39.7%의 높은 성장률을 기록할 전망입니다^10.

애플의 '비전 프로(Vision Pro)' 출시는 공간 컴퓨팅 시장에 큰 영향을 미치고 있습니다. 비전 프로가 맥북이 개인용 PC 시대, 아이폰이 스마트폰 시대를 연 것처럼, 공간 컴퓨팅 시대를 개막할 것이라는 기대가 있습니다^6. 이에 메타(Meta)도 AR 글래스인 '오리온(Orion)'을 선보이며 시장 경쟁이 가속화되고 있습니다.

해결해야 할 과제와 도전

공간 컴퓨팅이 널리 보급되기 위해서는 몇 가지 과제가 있습니다. 첫째, 표준화의 부재입니다. 소프트웨어와 콘텐츠 개발자들은 디바이스별로 상이한 환경에 맞춰 개발해야 했습니다. 하지만 최근 나오는 디바이스들은 각 환경을 통합하기 시작했고, 이로 인해 기술도 빠르게 발전하고 있습니다^6.

둘째, 콘텐츠 인프라의 확장이 필요합니다. 예를 들어, 애플 비전 프로의 경우 유튜브, 넷플릭스, 스포티파이 등이 전용 앱을 출시하지 않기로 하면서 콘텐츠 인프라 확장에 장애가 되고 있습니다^10. 이러한 콘텐츠 부족 문제는 공간 컴퓨팅의 대중화를 위해 해결해야 할 중요한 과제입니다.

공간 컴퓨팅이 바꿀 우리의 미래

일상생활의 변화

공간 컴퓨팅은 우리의 일상생활을 크게 변화시킬 것입니다. 스마트 글래스를 통해 외국어로 이뤄진 글을 읽을 때 번역된 글자가 함께 보이는 등 일상 속에서 정보 접근성이 크게 향상될 것입니다^12. 또한, 청각 장애인을 위한 스마트 글래스처럼 특수한 필요가 있는 사람들을 위한 맞춤형 솔루션도 발전하고 있습니다^15.

엑스퍼트아이엔씨는 AI 기반의 음성-자막 변환 기술이 탑재된 스마트글래스 '씨사운드'를 개발했는데, 이 기술은 외부 음성을 텍스트로 정확하게 바꿔 스마트글래스 디스플레이에 실시간으로 표출합니다. 덕분에 청각 장애인들이 상대방의 음성을 정확히 이해할 수 있게 되었습니다^15.

업무 환경의 혁신

공간 컴퓨팅은 업무 환경에도 큰 변화를 가져올 것입니다. 예를 들어, AI와 AR 기술을 결합한 원격 업무지원 플랫폼인 딥파인의 '아론(ARON)'은 산업현장에 최적화된 AR 글래스를 통해 업무 멘토링과 작업 흐름 관리를 돕습니다^14. 특히 음성 AI를 탑재해 작업자의 양손이 자유롭도록 하고, 시끄러운 현장에서도 정확하게 음성을 인식할 수 있는 잡음 제거 기능을 제공함으로써 산업현장의 업무 효율성 향상과 안전사고 예방에 기여하고 있습니다^12.

또한, 엣지 컴퓨팅 기술을 적용하여 네트워크나 클라우드에 문제가 생겨도 업무가 중단되지 않도록 하는 등 안정성을 높이는 노력도 이어지고 있습니다^12.

결론: 공간 컴퓨팅의 시대가 온다

AI와 공간 컴퓨팅의 융합은 디지털과 현실의 경계를 허물고, 우리의 생활과 업무 방식을 혁신적으로 변화시키고 있습니다. 산업 현장에서의 효율성 향상부터 일상생활의 편의성 증대까지, 그 영향력은 점차 확대되고 있습니다.

메타의 오리온이 내후년 정도에 본격적으로 출시된다면, 출시 시점으로부터 5년 정도면 스마트폰처럼 공간 컴퓨팅 기기가 보편화될 것으로 예상됩니다^6. 이미 오픈 소스나 툴은 계속해서 공개되고 있기 때문에, 기업들은 2년 안에 자신의 비즈니스에 공간 컴퓨팅 기술을 접목하려는 시도를 해야 흐름을 제때 맞출 수 있을 것입니다.

여러분의 기업은 공간 컴퓨팅과 AI 기술을 어떻게 활용할 계획인가요? 지금이야말로 이 혁신적인 기술의 가능성을 탐색하고, 미래를 준비할 때입니다.

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AI와 결합한 공간컴퓨팅! 이렇게 달라졌다 (전진수 전 슈퍼랩스 대표)

The Convergence of AI and Spatial Computing: Innovative Technology Breaking the Boundaries Between Reality and Digital

The convergence of Spatial Computing and Artificial Intelligence (AI) is fundamentally changing how we interact with the digital world. While metaverse of the past was characterized by escapism, today's spatial computing focuses on enriching reality-based experiences and maximizing work efficiency. In particular, the use of AR glasses in industrial settings and advancements in AI-based 3D content creation technology are increasing the practical value of spatial computing. In this article, we will explore the present and future of AI-integrated spatial computing technology and the changes this innovative technology will bring to our lives.

The Concept and Evolution of Spatial Computing

What is Spatial Computing?

Spatial Computing encompasses a wide range of technologies including AR (Augmented Reality), VR (Virtual Reality), MR (Mixed Reality), digital twins, and metaverse. It's a technology that transforms flat experiences into three-dimensional ones and allows users to interact naturally with space^6. The core elements of spatial computing consist of three components: ▲Spatial Recognition ▲Visualization of digital information in real space ▲Interaction with digital information^6.

Understanding space means that just as we perceive spatial depth with our two eyes, computers create digital formats by combining data from multiple cameras and sensors. This process is called 'Spatial Mapping,' and the digital information generated through this process must accurately align when users move in real space^6.

Evolution from Metaverse to Spatial Computing

Metaverse refers to a virtual world based on technologies such as Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR), and Mixed Reality (MR), representing a space where the real world and digital world are integrated^4. However, while early metaverse focused on virtual worlds away from reality, today's spatial computing focuses on adding digital information to real spaces and interacting with it.

There are three expected directions for evolution as spatial computing and AI merge with metaverse. First is the "evolution of space," where physical space combines with virtual space to create new added value. Second is the "evolution of devices," where devices previously classified by purpose as AR or VR are now evolving into specialized spatial computing devices that seamlessly cross between these two areas^13.

The Innovative Combination of AI and Spatial Computing

How AI is Transforming Spatial Computing

AI technology is playing a critical role in the development of spatial computing. Generative AI can dramatically reduce production time for spatial computing software and content, and LLM-based NPCs (Non-Player Characters) can add liveliness to virtual environments^6.

Additionally, AI technology is bringing innovation in spatial recognition and 3D modeling. Tools like VEED's AI 3D model generator make it easy to create 3D characters and objects with just text input^11. This is simplifying the creative process in various fields such as game development, animation, and visual storytelling.

Real-time Interaction and Enhanced User Experience

The combination of AI and spatial computing greatly enhances user experience. For example, Mixed Reality (MR) technology breaks down the boundaries between the real world and virtual world, allowing users to experience physical interactions as if they were real, even within metaverse^4.

With advancements in AI technology, real-time tracking and spatial recognition have improved, resulting in reduced discomfort and increased immersion for users. Additionally, animation production and rendering have become faster, and better quality content is being generated in the process of understanding and utilizing 3D space.

Case Studies of Spatial Computing in Industrial Settings

Use of AR Glasses in Construction and Manufacturing Industries

In construction and manufacturing industries, workplace collaboration using AR glasses is increasing. Hyundai Construction uses AR smart glasses to monitor construction progress domestically and internationally, and uses Microsoft's 'Hololens' to augment 3D models on actual buildings to effectively predict post-construction quality^7.

Additionally, Hanwha Total has incorporated digital technologies, including smart glasses, into petrochemical plant regular maintenance for major equipment safety inspections and improvement work. This has enabled remote technical support without visits from overseas company employees^7.

Smart Glasses Implementation in Food Industry and Logistics Field

Manufacturing and distribution companies Pulmuone and Lotte have introduced smart glasses to production bases to strengthen product quality and food safety management. Lotte was the first in the industry to apply smart glasses to food manufacturing plants, enabling strict hygiene management by checking lists and taking photos through voice or hand gestures without paper or pens^7.

The global transportation company DHL has launched a vision picking system using AR-based connected smart glasses. This system visually provides information such as zones and locations of specific products in warehouses, order quantities, and unloading places, improving work efficiency^15.

Future Outlook and Challenges for Spatial Computing

Market Growth and Technology Development Prospects

The spatial computing market is expected to grow to about 650 trillion won by 2030, with the AR and VR device market alone expected to reach about 100 trillion won^6. Additionally, the global XR market is expected to grow from $18.96 billion in 2021 to $100.77 billion in 2026, recording a high annual growth rate of 39.7%^10.

Apple's launch of 'Vision Pro' is having a significant impact on the spatial computing market. There are expectations that Vision Pro will open the era of spatial computing, just as MacBook opened the era of personal computers and iPhone opened the era of smartphones^6. Meta is also accelerating market competition by introducing an AR glass called 'Orion.'

Challenges and Obstacles to Overcome

There are several challenges to the widespread adoption of spatial computing. First is the lack of standardization. Software and content developers had to develop according to different environments for each device. However, recent devices have begun to integrate these environments, leading to rapid technological development^6.

Second, content infrastructure expansion is needed. For example, with Apple Vision Pro, YouTube, Netflix, and Spotify have decided not to release dedicated apps, creating obstacles to content infrastructure expansion^10. This content shortage issue is an important challenge that needs to be addressed for the popularization of spatial computing.

The Future Shaped by Spatial Computing

Changes in Daily Life

Spatial computing will greatly change our daily lives. Through smart glasses, information accessibility will be greatly enhanced in everyday life, such as seeing translated text when reading foreign language content^12. Custom solutions for people with special needs, like smart glasses for the hearing impaired, are also developing^15.

ExpertInc has developed 'C-Sound,' a smart glass with AI-based voice-to-subtitle conversion technology that accurately converts external voice to text and displays it in real-time on smart glass displays. This has enabled the hearing impaired to accurately understand others' speech^15.

Innovation in Work Environment

Spatial computing will also bring significant changes to the work environment. For example, DeepFine's 'ARON,' a remote work support platform combining AI and AR technologies, helps with work mentoring and workflow management through AR glasses optimized for industrial sites^14. By incorporating voice AI to free up workers' hands and providing noise cancellation functions that accurately recognize voice even in noisy environments, it is contributing to improving work efficiency and preventing safety accidents in industrial settings^12.

Efforts to improve stability, such as applying edge computing technology to prevent work from being interrupted even when there are problems with networks or clouds, are also continuing^12.

Conclusion: The Era of Spatial Computing is Coming

The convergence of AI and spatial computing is breaking down the boundaries between digital and real, and is revolutionizing our way of life and work. From improving efficiency in industrial settings to enhancing convenience in daily life, its influence is gradually expanding.

If Meta's Orion is officially launched in about two years, it is expected that spatial computing devices will become as common as smartphones within about 5 years from the launch date^6. Since open sources and tools are continuously being released, companies should attempt to incorporate spatial computing technology into their businesses within 2 years to keep up with the trend.

How does your company plan to utilize spatial computing and AI technology? Now is the time to explore the possibilities of this innovative technology and prepare for the future.

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