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REVIEW

확장현실(XR) 플랫폼으로
가까워진 메타버스

ETRI가 온·오프라인으로 자유롭게 소통하고 협업할 수 있는 메타버스 플랫폼을 개발했다.
확장현실(XR) 플랫폼을 통해 시각·청각·촉각을 아우르는 의사소통이 가능해지면서
XR 기반 국산 메타버스 기술 확산의 청신호를 밝힌 것이다.
이는 앞으로 다양한 신규 서비스 창출과 메타버스 실현 및 상용화에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

메타버스 공간에서 이뤄지는 협업

ETRI는 확장현실(XR) 형태의 메타버스 공간에서 다수의 원격 참여자가 상호작용하며 다양한 업무를 수행할 수 있는 세계 최고 수준의 XR 플랫폼 기술 개발에 성공했다. XR은 가상현실(VR)과 증강현실(AR) 기술의 개별 활용 또는 혼합 활용을 자유롭게 선택할 수 있는 기술이다.

XR 메타버스 플랫폼은 XR 공간 구축 및 확장, XR 공간에서의 3차원 좌표인식에 의한 대규모 참여자의 고정밀 위치인식(VPS), 개별 사용자 손동작 인식, 메타버스 공간 내 데이터 실시간 동기화 등을 통해 사용자 간 다양한 상호작용을 지원하는 소프트웨어 기술이다.

ETRI가 개발한 이번 기술은 최대 11명의 참여자에 대한 데이터 동기화를 통해 사용자 간 상호작용 및 원격 협업을 실시간으로 지원할 수 있다. 5명 내외로 실시간 협업이 가능했던 기존 기술 대비 2배로 늘어난 성과를 보인 것이다.

ETRI 기술이 만든 정밀한 공간

연구진은 XR 글래스 등에 모바일용 실시간 맵 학습 기술을 더해 실시간으로 XR 공간을 정렬하고 확장할 수 있는 기술을 확보했다. 기존에는 모바일 환경에 특화된 실시간 맵 학습 기술의 부재 또는 저성능화로 인해, XR 기반으로 메타버스 공간을 확장할 시에 실시간 성능이 보장되지 못했다. 하지만 ETRI는 이번 기술을 통해 가상으로 생성된 공간과 실제 공간의 오차는 2.58cm에 불과할 만큼 정밀하며 XR 기반 메타버스 공간을 세계 최고 성능으로 구현할 수 있는 발판을 다졌다.

ETRI는 사용자 간 상호 움직임이 0.1초 이내에 동기화되도록 플랫폼을 최적화했다. 참여 인원이 늘어도 협업 플랫폼의 연산속도가 유지되도록 조율한 것이다. 쾌적한 접속환경은 메타버스 구현의 필수 요소로 손꼽힌다.

XR 글래스에 장착된 카메라를 통해 손가락 관절들에 대한 3차원 좌표값을 추정하고 제스처를 인식하는 원리로 사용자의 손동작도 빠르고 정밀하게 인식한다. 단일 계층 딥러닝 추론 기법을 활용한 덕분이다.

일반적으로 접속자 수가 늘어나면 데이터 처리량이 증가해 동작 인식 시간도 길어진다. ETRI 협업 플랫폼은 추적해야 하는 손동작이 많아도 0.01초 만에 인식하며 접속자 간 협업 연산속도를 0.1초로 유지하는 등 세계 최고 성능을 달성했다. 다자 참여 접속자들 간의 동기화 속도는 ETRI에서 자체적으로 구축한 5G MEC 테스트베드를 통해 검증됐다.

ETRI가 주도할 메타버스

이번 기술은 작년 12월, 경남 통영시 초등학생들을 대상으로 과학교육 시나리오에 적용한 뒤 원격 비대면 교육 시범서비스를 통해 실용성을 검증했다. 또한, 연구진은 올해 10월, 대전시 소재 초등학교에 20명을 대상으로 추가 실증을 진행해 활용도를 높일 계획이다.

이 밖에도 ETRI는 VR, AR, XR 기술 관련 국제표준 제정을 위해서도 노력 중이다. 사용자 인터랙션 품질(QoI)의 국제표준과 관련, 전기전자공학자협회(IEEE) 워킹그룹 의장단으로 참여해 작업을 주도하고 있다.

향후 ETRI는 국제표준 추진을 통한 메타버스 핵심기술의 확보로 향후 메타버스의 실질적인 생태계 발전을 위해 노력할 예정이다. 또한, 지속적인 응용 서비스 개발 및 XR 플랫폼 실증과 함께 궁극의 메타버스 실현이 가능하도록 기술력을 확보할 계획이다.