팬데믹의 장기화로 우리 일상은 많은 제약을 받게 됐다. 그러나 역설적이게도 이 같은 상황이 물리적 공간의 제약을 뛰어넘는 다양한 디지털 신기술의 성장을 가속화한 것도 사실이다. VR(가상현실), AR(증강현실), 메타버스 등 생소하기만 했던 개념들도 어느덧 우리 일상에 빠른 속도로 다가오고 있다.

캐나다에 살고 있는 열성적인 K-pop 팬 Emma의 예를 들어보자. 유튜브에서 안무 동작을 배워 K-pop 커버댄스를 즐겨 추던 Emma의 소원은 바로, 한국의 인기 댄서가 운영하는 댄스 스튜디오에서 전문적인 안무 교습을 받아보는 것. 물리적 한계로 한국 방문이 어려운 그에게 메타버스 공간에서 클래스에 참여할 기회가 열린다면 어떨까? 3차원 인식이 가능한 카메라가 있다면 Emma의 소원을 현실로 만드는 데 한 걸음 더 가까워질지도 모른다. 3D 센싱 기능이 장착된 스마트폰 카메라가 Emma의 댄스 동작을 머리부터 발끝까지 3차원의 정보값으로 상세하게 인식하면, 한국에 있는 선생님은 이에 대해 실시간으로 동작 교정에 대한 피드백과 코칭을 제공할 수 있다. 또한 글래스를 착용한 Emma에게는 한국에 있는 클래스 공간과 안무 선생님이 모두 자신의 방 안에 들어와 있는 듯한 가상의 경험도 가능하게 된다.

한편, 물류 회사에서 배송을 담당하는 직원 Oliver. 메타버스 기술의 발전은 그의 업무 일과를 빠르고, 효율적으로 바꿀 수 있다. Oliver가 배송 물품들을 3D 센싱 카메라로 찍어 회사의 클라우드에 전송하면, 중앙 관제 센터에서는 다양한 크기와 형태를 가진 물품들의 가로, 세로 및 부피 정보를 인식하고, 현장의 물류 창고나 배송 차량에 물품들을 가상으로 배치해 보게 된다. 이를 통해 Oliver는 물품이 적재 가능한 공간을 가늠하고 배송 및 출고 일정을 효율적으로 계획하는 데 큰 도움을 받을 수 있다.

이처럼 앞으로도 메타버스 경험은 그것이 어떤 종류가 되었든 우리가 상상하는 만큼 무한대로 확장될 수 있다. 현실과의 경계가 뚜렷하고 소통 방식이 제한적이었던 기존 디지털 세상과 달리, 메타버스에서는 경계 없는 연결과 몰입이 가능하다는 점이 큰 매력이다. 하지만 가상과 현실의 경계가 허물어지는 데서 오는 이 초월감은 역설적으로 나와 공간에 대한 정확한 인식에서 출발한다. 현실을 최대한 정확하게 인식하여 실재감 있게 구현해야, 가상의 공간에도 자연스럽게 녹아들 수 있기 때문이다. 그렇다면 현실의 정보를 정확히 인식함으로써 메타버스 공간의 몰입감을 높여주는 데 필요한 핵심 기술은 무엇일까?

메타버스 시대의 눈, 3D 센싱용 ToF 모듈

메타버스 기술 구현을 위해 5G 초고속 네트워크 등과 같은 다양한 기술적인 뒷받침이 필요하지만, 앞선 사례처럼 메타버스를 진정한 몰입형 플랫폼으로 만들기 위해서는 정확하고 사실적인 3차원 환경 구현이 필수적이다. 이에 따라 3D 센싱 기술에 대한 수요도 급격히 늘어날 것으로 전망된다. 글로벌 시장조사업체인 리서치앤드마켓(Research And Markets)에 따르면, 전세계 3D 센싱 시장 규모는 2020년 29억달러에서 2025년 100억달러로 연평균 27.9%의 성장 추이를 보일 것으로 예상된다.

특히 ToF 기술은 메타버스 플랫폼에서 가상공간을 실제와 거의 동일하게 구현하는 데 중요한 3D 센싱 카메라의 핵심 부품으로, 메타버스 시대의 ‘눈’이라 여겨지고 있다. 현실의 피사체를 인식해 가상으로 만들어 줌으로써, 현실과 꼭 닮아 있으면서도 그 위에서 더 많은 것을 실현하고 경험할 수 있는 메타버스의 세계가 펼쳐지기 때문이다.

ToF는 Time of Flight, 즉 비행시간 측정의 줄임말로 피사체를 향해 발사한 빛이 튕겨져 돌아오는 시간을 거리로 측정함으로써 사물의 입체감과 공간 정보, 움직임 등을 인식한다. 일반적인 카메라를 이용한 거리측정 방식은 평평한 표면을 기준으로 사물과의 거리를 추정하기 때문에 평평하지 않은 곳에서 측정의 제약이 있고, 어두운 곳에서도 제약을 많이 받았다. 반면 ToF를 기반으로 한 3D 센싱은 원이나 곡면 등 비정형에 대한 사이즈와 부피 측정이 가능하고 주변의 밝기에 영향을 받지 않을 뿐만 아니라, 상대적 값이 아닌 절대적 값을 도출할 수 있기 때문에 정확한 3D측정, 즉 입체감 부여가 가능해진다.

*ToF 구동 원리: Depth를 인식을 하고자 하는 물체(object)로 광원(Light source)에서 빛을 쏘면, ToF 센서에서빛이 되돌아오는 시간을 인식하여 물체와의 거리 측정

3D 센싱용 ToF 모듈이 장착된 카메라가 스마트폰이나 웨어러블 기기 등에 적용되면 생체 인증, 동작 인식, 증강현실 및 가상현실 기술을 구현할 수 있다. 또한 메타버스 관련 킬러앱이 등장할수록 3D 센싱 카메라에 대한 새로운 생태계가 만들어져, ToF 카메라 모듈의 활용도는 더욱 높아질 것으로 기대된다.

LG이노텍, Microsoft와 3D센싱 카메라 확산에 손잡아

2021년, LG이노텍은 Microsoft와 함께 Azure 클라우드용 3D 카메라 부품인 ToF 모듈 개발과 공급 협력을 위한 MOU를 체결하고, 2022년 8월에 시장 출시를 목표로 공동 개발 중이다. Azure는 세계 클라우드 시장의 약 20%를 점유한 Microsoft사의 클라우드 플랫폼이다. LG이노텍은 Microsoft와 함께 Azure 클라우드 플랫폼을 위한 ToF 모듈을 개발해 양산할 계획으로, 모듈은 Microsoft의 글로벌 클라우드 고객사에 공급되는 방식이다. 예를 들어 어느 피트니스 기업이 자신들이 제조하는 웨어러블 기기에 ToF 모듈을 장착해 Azure 클라우드와 연동시키면, 운동 동작의 세밀한 측정과 함께 AR/VR을 접목한 피트니스 서비스 제공이 가능해진다.

LG이노텍과 MS는 신형 ToF 모듈을 공급받을 새 고객사 발굴에도 협력하기로 하여 앞으로 글로벌 헬스케어, 유통 시장 등 다양한 분야에서 더 큰 주목을 받을 것으로 기대된다. 또한 MS는 B2B 기반의 메타버스에 이어 게임 콘텐츠 기반의 B2C 메타버스 시장에도 본격 진출을 앞두고 있는 바, LG이노텍과의 협력 범위도 앞으로 더 확대될 것으로 예상하고 있다.

세계 최고 수준의 카메라 모듈 기술력과 사업 노하우를 기반으로 3D 센싱 시장에서 두각을 보이는 LG이노텍. 지난 2019년부터는 3D 센싱 전문 브랜드 ‘이노센싱(InnoXensing)’을 론칭하며, 3D 센싱모듈 시장을 선도하고 있다. '이노센싱'은 혁신(Innovation)과 '최고의(eXcellent)', '극적인(eXtream)', '경험(eXperience)'의 'X', 3D 센싱의 'Sensing'의 합성어로, '혁신적 3D 센싱 기술로 고객에게 최고의 극적 경험을 제공하겠다'는 의미다. 메타버스 기술이 새로운 바람을 몰고 온 가운데, LG이노텍의 차별화된 3D 센싱 기술로 고객에게 새로운 경험과 감동을 계속 제공해 나갈 것이다.

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