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증강 현실

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목차

1. 개요

증강 현실(AR)은 사용자가 현실 세계에 가상 물체를 겹쳐서 보여주는 기술로, 혼합 현실(MR)의 한 종류이다. 1990년대 후반부터 미국을 중심으로 연구·개발이 진행되었으며, 스마트폰 보급과 함께 상업화 단계에 접어들었다. AR은 게임, 엔터테인먼트, 산업, 교육, 의료 등 다양한 분야에서 활용되며, 위치 기반, 마커형, 마커리스형 AR 기술로 구분된다. 하드웨어, 소프트웨어, 알고리즘 발전과 함께, 사회적 상호 작용, 개인 정보 보호, 과몰입, 재산권 등 다양한 사회적, 윤리적 문제도 제기되고 있다.

2. 정의

증강현실(AR)은 '현실을 확장한다'는 뜻으로, 현실 세계에 가상의 정보를 겹쳐서 보여주는 기술이다.[316][317] 혼합 현실(MR)의 일종이며, 넓게는 확장 현실(XR)에 포함된다.[316][318] 가상 현실(VR)이 영상 기반인 반면, 증강현실은 현실 세계를 기반으로 한다.[316]

증강현실은 현실 정보와 시스루(투과형) 디스플레이에 표시되는 디지털 정보를 결합하여, 육안으로 얻을 수 없는 '새로운 현실'을 만든다.[316][317][319] 현실 풍경에 영상, 아이콘, 주석 등 정보를 부가하여 현실이 확장된 것처럼 보이게 한다.[316][317][319]

증강현실은 현실과 연결하여 정보를 추가하고 세계를 넓히는 것이 특징이며, 현실 세계가 보이지 않으면 의미가 없기에 모바일로 이용하는 것이 기본 전제이다.[318][320]

2. 1. 증강현실의 개념

증강현실은 현실 세계를 기반으로 그 위에 가상의 사물을 합성하여, 현실 세계만으로는 얻기 어렵거나 마케팅 목적으로 전달하는 부가적인 정보를 보강하여 제공하는 기술이다. 이는 완전한 가상 세계를 전제로 하는 가상 현실과는 달리, 현실에 가상의 대상을 결합시켜 현실의 효과를 더욱 증가시키는 것이다. 즉, 가상 현실에 현실 세계의 실제 모습이 추가된 것이다.

이러한 특징 덕분에 증강현실은 게임뿐만 아니라 다양한 현실 환경에 응용될 수 있다. 특히, 유비쿼터스 환경에 적합한 차세대 디스플레이 기술로 주목받고 있다. 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 증강현실은 일상적인 사물과 장소가 정보처리와 정보교환을 수행하게 한다.

증강현실은 사용자가 보는 현실세계에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 기술로, 혼합현실(mixed reality, MR)이라고도 불린다. 1990년대 후반부터 미국을 중심으로 연구 및 개발이 진행되고 있다. 증강현실은 컴퓨터 그래픽을 통해 가상환경을 제공하지만, 주역은 현실환경이다. 컴퓨터 그래픽은 현실환경에 필요한 정보를 추가 제공하는 역할을 하며, 사용자가 보는 실사 영상에 3차원 가상영상을 겹쳐 현실환경과 가상화면의 구분을 모호하게 만든다.

가상현실기술은 사용자를 가상환경에 몰입시켜 실제환경을 볼 수 없게 하지만, 증강현실기술은 사용자가 실제환경을 보면서 부가 정보를 얻을 수 있게 한다. 예를 들어, 스마트폰 카메라로 주변을 비추면 인근 상점의 위치, 전화번호 등의 정보가 입체영상으로 나타난다.

증강현실은 원격의료진단, 방송, 건축설계, 제조공정관리 등에 활용되며, 최근 스마트폰 보급으로 상업화 단계에 들어섰다. 게임, 모바일 솔루션, 교육 분야 등에서도 다양한 제품이 개발되고 있다.

증강현실을 실외에서 구현하는 것은 착용식 컴퓨터(wearable computer)이며, 특히 머리에 쓰는 형태의 컴퓨터 화면장치(HMD(head mounted display))가 대표적이다.

이반 서덜랜드가 HMD를 발전시킨 것을 시초로 증강현실 연구가 시작되었으며, 가상 현실과는 다른 의미를 가진다. 증강현실은 현실 세계에 가상의 물체를 중첩하여 현실 세계를 보충하고, 사용자에게 더 나은 현실감을 제공한다.

로널드 아즈마(Ronald Azuma)는 증강현실을 다음과 같이 정의했다.[316] [317]

  • 현실의 이미지와 가상의 이미지를 결합한다.
  • 실시간으로 상호작용(interaction)이 가능하다.
  • 3차원 공간 안에 놓인다.


증강현실은 현실에 없는 속성을 가상 현실을 통해 현실 사물에 더함으로써 증강된 현실을 보여준다.

확장 현실(AR)은 "현실을 확장하는" 것으로, 육안으로 볼 수 있는 현실 세계에 원래 존재하지 않는 정보를 표시하는 것이다.[316] [317] 혼합 현실(MR)의 일종이며, 넓게는 확장 현실(XR)에 포함된다.[316] [318] 가상 현실(VR)의 기반이 영상인 반면, AR의 기반은 현실 세계이다.[316]

증강현실은 현실 세계의 정보와 장치의 시스루(투과형) 디스플레이에 표시되는 디지털 정보를 결합하여, 육안만으로는 얻을 수 없는 "새로운 현실"을 만들어낸다.[316] [317] [319] 현실 풍경 위에 영상, 아이콘, 주석 등 다양한 정보를 부가하여 현실이 확장된 것처럼 보이게 한다.[316] [317] [320]

증강현실은 현실과 연결하여 새로운 정보를 추가하고 세계를 넓히는 것이 특징이며, 장치는 소형화 및 경량화되는 것이 바람직하다.[318] [320] [321]

증강현실의 종류는 다음과 같다.

  • 로케이션 기반 AR (위치 확장 AR): GPS 등 센서를 통해 위치 정보를 획득하고, 해당 위치에 맞는 콘텐츠를 카메라 영상에 합성한다.[311]
  • 마커형 AR: 마커(도형)를 카메라로 읽어 그 위치에 콘텐츠를 합성한다.[311] 콘텐츠 표시 위치를 세밀하게 제어할 수 있다.[311]
  • 마커리스형 AR: 카메라 영상 속 풍경, 건축물 등을 식별하여 콘텐츠를 합성한다.[311] 마커 없이 콘텐츠를 표시할 수 있다.[311]

2. 2. 가상현실(VR)과의 차이점

기존의 가상 현실은 가상의 공간과 사물만을 대상으로 했지만, 증강 현실은 현실 세계를 기반으로 가상의 사물을 합성하여 현실에서 얻기 어려운 부가적인 정보들을 제공한다.[22][23] 가상 현실이 현실과 다른 공간에 몰입하게 하는 반면, 증강현실은 현실 세계에 가상 물체를 겹쳐서 보여주기 때문에 사용자에게 더 나은 현실감을 제공한다. 예를 들어, 스마트폰 카메라로 주변을 비추면 인근 상점의 정보가 입체영상으로 나타난다.

증강현실은 현실환경과 가상환경을 융합하는 복합형 가상현실 시스템(hybrid VR system)으로 혼합현실(mixed reality, MR)이라고도 불린다.[316][317] 컴퓨터 그래픽은 현실환경에 필요한 정보를 추가 제공하는 역할을 하며, 사용자는 실제 영상에 겹쳐진 3차원 가상영상을 통해 현실과 가상 화면의 구분이 모호해지는 경험을 하게 된다.

로널드 아즈마(Ronald Azuma)는 증강현실 시스템을 다음과 같이 정의했다.[22][23]

  • 현실의 이미지와 가상의 이미지를 결합
  • 실시간 상호작용(interaction) 가능
  • 3차원 공간에 표현


증강현실은 현실에 부재하는 속성을 가상 현실을 통해 현실 사물에 내재시켜 증강된 현실을 보여준다. 예를 들어, 음식점 간판에 외부 투영 장치를 통해 현재 착석 가능한 자리 정보를 제공하는 것이 증강현실에 해당한다.

건축 분야에서 VR은 새로운 건물의 내부를 걸어 다니는 시뮬레이션을 제공하고, AR은 실제 뷰에 건물의 구조와 시스템을 겹쳐서 보여준다.[24] Augment와 같은 AR 애플리케이션은 실제 환경에 디지털 객체를 적용하여 기업이 제품을 미리 볼 수 있게 한다.[25] WallaMe와 같은 증강 현실 게임은 위치 정보 기술을 활용하여 사용자가 실제 환경에 메시지를 숨길 수 있게 한다.[26]

증강현실(AR)은 그 이름 그대로 "현실을 확장하는" 것으로, 현실 세계에 겹쳐서 원래 그 공간에 존재하지 않는 정보를 표시하는 것이다.[316][317]

3. 역사

증강현실은 사용자가 눈으로 보는 현실세계에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 기술로, 혼합현실(mixed reality, MR)이라고도 불린다. 1990년대 후반부터 미국을 중심으로 연구·개발이 진행되고 있다.

이반 서덜랜드가 1966년에 HMD를 개발한 것을 시초로 연구되기 시작했다. 1990년에는 전 보잉(Boeing) 연구원 토마스 P. 코델이 "증강현실"이라는 용어를 처음 사용했다.[34]

로널드 아즈마(Ronald Azuma)는 증강현실을 다음과 같이 정의했다.[28]


  • 현실 이미지와 가상 이미지를 결합
  • 실시간 상호작용(interaction) 가능
  • 3차원 공간에 배치


증강현실의 역사를 기술하기 위해서는, 인간의 자연 세계에 대한 의미 부여의 역사를 같이 기술해야 한다.

연도사건
기원전 15,000년Lascaux 동굴 벽화는 어두운 동굴 속에서도 현실 세계의 의미를 덧붙이려는 "가상"의 이미지들을 보여 준다.
1849년Richard Wagner는 어두운 공연장 안에서의 이미지와 소리를 이용해 관객들에게 몰입의 경험을 소개했다.
1901년 ~ 2022년초기 아이디어 및 기술 발전 및 2000년대 이후 상용화 및 대중화 섹션 참고



2000년대 이후의 발전 내용은 하위 섹션에서 자세히 다룬다.

3. 1. 초기 아이디어 및 기술 발전

이반 서덜랜드가 1966년에 HMD를 개발한 것을 시초로 증강현실 연구가 시작되었다.[29] 1990년에는 전 보잉(Boeing) 연구원 토마스 P. 코델이 "증강현실"이라는 용어를 처음 사용했다.[34] 증강현실은 현실에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 기술로, 혼합현실(mixed reality, MR)이라고도 불린다. 1990년대 후반부터 미국을 중심으로 연구 및 개발이 활발하게 진행되었다.

로널드 아즈마(Ronald Azuma)는 증강현실을 다음과 같이 정의했다.[28]

  • 현실 이미지와 가상 이미지를 결합
  • 실시간 상호작용(interaction) 가능
  • 3차원 공간에 배치


초기 증강현실 기술 발전은 다음과 같다.

연도사건
1901년L. 프랭크 바움(L. Frank Baum)이 현실에 데이터를 겹쳐 표시하는 전자 디스플레이/안경 아이디어(캐릭터 마커)를 처음 언급.[28]
1938년콘라드 추제(Konrad Zuse)는 Z1라고 불리는 첫 번째 디지털 컴퓨터를 개발.
1948년노버트 위너는 사이버네틱스라는 과학분야를 만들었음. 그 분야의 목적은 인간과 기계 간의 메시지 전달.
1957–62년모튼 헤일리그(Morton Heilig)가 시각, 소리, 진동, 냄새를 갖춘 센소라마(Sensorama) 시뮬레이터 제작 및 특허 획득.[29]
1966년이반 서덜랜드가 가상 세계로 안내하는 창(Window)이 될 것이라고 제안하면서, HMD를 개발.
1968년아이반 서더랜드(Ivan Sutherland)가 컴퓨터 그래픽을 갖춘 최초의 머리 장착형 디스플레이 개발.[29]
1975년마이론 크루거(Myron Krueger)가 사용자가 가상 객체와 상호 작용할 수 있는 비디오플레이스(Videoplace) 제작.
1980년스티브 맨(Steve Mann)이 사진으로 중재된 장면에 텍스트와 그래픽을 오버레이하는 컴퓨터 비전 시스템인 최초의 웨어러블 컴퓨터 제작.[30]
1986년론 파이겐블라트(Ron Feigenblatt)가 오늘날 가장 널리 경험되는 AR 형태(예: 스마트폰 기반 포켓몬 GO)를 설명. 이는 손으로 위치를 잡고 방향을 지정하는 작은 "스마트" 평판 디스플레이의 사용이었음.[31][32]
1987년더글러스 조지(Douglas George)와 로버트 모리스(Robert Morris)가 실제 하늘 이미지 위에 다중 강도 별, 천체 이미지 및 기타 관련 정보를 망원경 아이피스에 중첩하는 천체 망원경 기반 "헤드업 디스플레이" 시스템(증강 현실의 전구체 개념)의 작동 프로토타입을 제작.[33]
1989년제이런 래니어(Jaron Lanier)는 가상 현실이라는 신조어를 만들었고, 첫 번째로 가상 세계를 이용한 수익 창출 모델을 고안.
1990년전 보잉(Boeing) 연구원 토마스 P. 코델(Thomas P. Caudell)이 "증강 현실"이라는 용어 사용.[34]
1992년루이스 B. 로젠버그(Louis Rosenberg)가 인간 인지에 이점을 입증한 최초의 기능성 AR 시스템인 가상 설비(Virtual Fixtures)를 미국 공군 연구소-암스트롱에서 개발.[35]
1992년스티븐 K. 파이너(Steven Feiner), 블레어 매킨타이어(Blair MacIntyre) 및 도리 셀리그만(Doree Seligmann)이 Graphics Interface 컨퍼런스에서 AR 시스템 프로토타입인 KARMA에 대한 초기 논문을 발표.
1993년CMOS 능동 픽셀 센서는 금속 산화물 반도체(MOS) 이미지 센서의 일종으로, NASA(미국 항공우주국)의 제트 추진 연구소에서 개발.[36] CMOS 센서는 나중에 AR 기술의 광학 추적에 널리 사용.[37]
1993년마이크 에버내시(Mike Abernathy) 등은 록웰 콜린스(Rockwell Collins) WorldView를 사용하여 위성 지리 궤적을 실시간 망원경 비디오에 오버레이하여 우주 잔해를 식별하는 데 증강 현실을 처음으로 사용했다고 보고.[1]
1993년위에 언급된 논문의 널리 인용되는 버전은 ACM 통신 - 컴퓨터 증강 환경에 대한 특별호에 게재되었으며, 편집자는 피에르 웰너, 웬디 매케이, 리치 골드.[38]
1993년로럴 코퍼레이션(Loral WDL)은 미국 육군 시뮬레이션 및 훈련 기술 센터(STRICOM)의 후원을 받아, AR 장비를 갖춘 차량과 유인 시뮬레이터를 결합한 최초의 시연을 수행. 미출판 논문, J. Barrilleaux, "증강 현실을 라이브 훈련에 적용한 경험과 관찰", 1999.[39]
1994년줄리 마틴은 오스트레일리아 예술 위원회의 자금 지원을 받아 최초의 증강 현실 극장 제작인 Dancing in Cyberspace를 제작. 댄서와 곡예사들이 같은 물리적 공간과 공연 평면에 투사된 신체 크기의 가상 객체를 실시간으로 조작. 곡예사들은 가상 객체와 환경에 몰입되어 보였음. 설치에는 실리콘 그래픽스(Silicon Graphics) 컴퓨터와 폴레머스 감지 시스템이 사용.
1996년제너럴 일렉트릭은 3D CAD 모델의 정보를 해당 모델의 실제 인스턴스에 투사하는 시스템을 개발.[40]
1998년노스캐롤라이나 대학교 채플힐(University of North Carolina)에서 라메쉬 라스카르(Ramesh Raskar), 웰치, 헨리 푹스(Henry Fuchs)에 의해 공간 증강 현실이 소개.[97]
1999년프랭크 델가도, 마이크 에버내시 등은 육군 유마 시험장에서 헬리콥터에서 촬영한 LandForm 소프트웨어 비디오 맵 오버레이의 성공적인 비행 테스트를 보고. 여기에는 활주로, 유도로, 도로 및 도로 이름이 비디오와 겹쳐 표시.[250][1]
1999년미국 해군 연구소(US Naval Research Laboratory)는 도시 환경에서 상황 인식 및 훈련을 위해 운용하는 일부 초기 웨어러블 시스템을 프로토타입으로 만들기 위해 Battlefield Augmented Reality System (BARS)이라는 10년간의 연구 프로그램을 시작.[41]
1999년NASA X-38은 드라이든 비행 연구 센터(Dryden Flight Research Center)에서 LandForm 소프트웨어 비디오 맵 오버레이를 사용하여 비행.[42]
2000년록웰 인터내셔널(Rockwell International) 과학 센터는 무선 주파수 채널을 통해 아날로그 비디오 및 3D 오디오를 수신하는 테더리스 웨어러블 증강 현실 시스템을 시연. 이 시스템은 야외 내비게이션 기능을 통합했으며, 지형 데이터베이스에서 제공된 디지털 수평선 실루엣이 실시간으로 라이브 야외 장면에 오버레이되어 구름과 안개로 인해 보이지 않게 된 지형을 시각화할 수 있게 했음.[43][44]


3. 2. 1990년대 이후 발전

1990년 보잉(Boeing)의 연구원 토마스 P. 코델이 "증강 현실"이라는 용어를 처음 사용했다.[34] 1992년 루이스 B. 로젠버그(Louis Rosenberg)는 미 공군 연구소에서 인간 인지에 도움을 주는 최초의 기능성 AR 시스템 중 하나인 가상 설비(Virtual Fixtures)를 개발했다.[35] 같은 해, 스티븐 K. 파이너(Steven Feiner), 블레어 매킨타이어(Blair MacIntyre), 도리 셀리그만은 AR 시스템 프로토타입인 KARMA에 대한 초기 논문을 발표했다. 1993년 NASA(미국 항공우주국) 제트 추진 연구소에서 CMOS 능동 픽셀 센서를 개발했는데,[36] 이는 나중에 AR 기술의 광학 추적에 널리 사용된다.[37]

1993년 마이크 에버내시 등은 록웰 콜린스(Rockwell Collins) WorldView를 사용하여 위성 지리 궤적을 실시간 망원경 비디오에 겹쳐 우주 잔해를 식별하는 데 증강 현실을 처음으로 사용했다고 보고했다.[1] 같은 해, 로럴 코퍼레이션(Loral WDL)은 미국 육군 시뮬레이션 및 훈련 기술 센터(STRICOM)의 후원을 받아 AR 장비를 갖춘 차량과 유인 시뮬레이터를 결합한 최초의 시연을 수행했다.[39] 1994년 줄리 마틴은 오스트레일리아 예술 위원회의 지원을 받아 최초의 '증강 현실 극장 제작'인 Dancing in Cyberspace를 제작했다. 1999년 미국 해군 연구소(US Naval Research Laboratory)는 Battlefield Augmented Reality System (BARS)라는 10년간의 연구 프로그램을 시작했다.[41] 같은 해, NASA X-38은 드라이든 비행 연구 센터(Dryden Flight Research Center)에서 LandForm 소프트웨어 비디오 맵 오버레이를 사용하여 비행했다.[42]

2000년 록웰 인터내셔널(Rockwell International) 과학 센터는 무선 주파수 채널을 통해 아날로그 비디오 및 3D 오디오를 수신하는 테더리스 웨어러블 증강 현실 시스템을 시연했다.[43][44] 2004년 트림블 네비게이션(Trimble Navigation)과 Human Interface Technology Laboratory (HIT lab)에서 야외 헬멧 장착형 AR 시스템을 시연했다.[132] 2008년 Wikitude AR 여행 가이드가 G1 안드로이드 폰과 함께 출시되었고,[47] 2009년 ARToolkit가 어도비 플래시(Adobe Flash)로 포팅되어 웹 브라우저에서 증강 현실을 사용할 수 있게 되었다.[48]

2012년 대화형 AR 게임 플랫폼인 Lyteshot이 출시되었다. 2015년 마이크로소프트(Microsoft)는 HoloLens 증강 현실 헤드셋을 발표했고,[49] Snap, Inc.(스냅)은 Snapchat 애플리케이션에서 증강 현실 필터인 "Lenses"를 출시했다.[50] 2016년 나이앤틱(Niantic)은 ''포켓몬 고''를 출시하여 증강 현실 게임의 인기를 크게 높였다.[51] 2018년 매직 리프(Magic Leap)는 Magic Leap One 증강 현실 헤드셋을 출시했다.[52] 2019년 마이크로소프트(Microsoft)는 HoloLens 2를 발표했다.[57]

3. 3. 2000년대 이후 상용화 및 대중화

2000년, 록웰 인터내셔널(Rockwell International) 과학 센터는 무선 주파수 채널을 통해 아날로그 비디오 및 3D 오디오를 수신하는 테더리스 웨어러블 증강 현실 시스템을 시연했다. 이 시스템은 야외 내비게이션 기능을 통합했으며, 지형 데이터베이스에서 제공된 디지털 수평선 실루엣이 실시간으로 라이브 야외 장면에 오버레이되어 구름과 안개로 인해 보이지 않게 된 지형을 시각화할 수 있게 했다.[43][44]

2004년, 트림블 네비게이션(Trimble Navigation)과 Human Interface Technology Laboratory (HIT lab)에서 야외 헬멧 장착형 AR 시스템을 시연했다.[132]

2006년, 아웃랜드 리서치(Outland Research)는 사용자가 음악을 재생하는 동시에 가상 콘텐츠를 사용자의 실제 세계 보기에 오버레이하여 몰입형 AR 엔터테인먼트 경험을 제공하는 AR 미디어 플레이어를 개발했다.[45][46]

2008년, Wikitude AR 여행 가이드가 2008년 10월 20일 G1 안드로이드 폰과 함께 출시되었다.[47]

2009년, ARToolkit가 Saqoosha에 의해 어도비 플래시(Adobe Flash) (FLARToolkit)로 포팅되어 증강 현실을 웹 브라우저로 가져왔다.[48]

2012년, 게임 데이터를 위해 스마트 글라스를 활용하는 대화형 AR 게임 플랫폼인 Lyteshot이 출시되었다.

2015년, 마이크로소프트(Microsoft)는 다양한 센서와 처리 장치를 사용하여 가상 이미지를 실제 세계에 표시하는 HoloLens 증강 현실 헤드셋을 발표했다.[49]

2015년, Snap, Inc.(스냅)은 Snapchat 애플리케이션에서 증강 현실 필터인 "Lenses"를 출시했다. [50]

2016년, 나이앤틱(Niantic)은 2016년 7월 iOS 및 안드로이드용 ''포켓몬 고''를 출시했다. 이 게임은 빠르게 가장 인기 있는 스마트폰 애플리케이션 중 하나가 되었고, 결과적으로 증강 현실 게임의 인기가 급증했다.[51]

2018년, 매직 리프(Magic Leap)는 Magic Leap One 증강 현실 헤드셋을 출시했다.[52] Leap Motion은 Project North Star 증강 현실 헤드셋을 발표한 후 오픈 소스 라이선스에 따라 출시했다.[53][54][55][56]

2019년, 마이크로소프트(Microsoft)는 시야각과 인체 공학 측면에서 크게 개선된 HoloLens 2를 발표했다.[57]

2022년, Magic Leap은 Magic Leap 2 헤드셋을 출시했다.[58]

4. 기술 요소

증강 현실은 현실 세계를 기반으로 가상의 사물을 합성하여 현실 세계만으로는 얻기 어려운 부가적인 정보를 제공하는 기술이다. 가상 현실이 가상의 공간과 사물만을 대상으로 하는 반면, 증강 현실은 현실에 가상의 대상을 결합하여 현실의 효과를 더욱 증가시킨다. 이러한 특징 덕분에 증강 현실은 게임뿐만 아니라 다양한 현실 환경에 응용될 수 있으며, 특히 유비쿼터스 환경에 적합한 차세대 디스플레이 기술로 주목받고 있다.[104]

사용자가 눈으로 보는 현실 세계에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 증강 현실은 혼합 현실(Mixed Reality, MR)이라고도 불린다. 1990년대 후반부터 미국을 중심으로 연구 및 개발이 진행되고 있으며, 원격 의료 진단, 방송, 건축 설계, 제조 공정 관리 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 최근에는 스마트폰의 보급으로 상업화 단계에 들어섰으며, 게임, 모바일 솔루션, 교육 분야 등에서도 다양한 제품이 개발되고 있다.

이반 서덜랜드가 발전시킨 see-through HMD를 시초로 연구되기 시작한 증강 현실은, 로널드 아즈마에 따르면 다음과 같은 특징을 갖는다.[104]


  • 현실의 이미지와 가상의 이미지를 결합한다.
  • 실시간으로 상호작용(interaction)이 가능하다.
  • 3차원 공간 안에 놓인다.


컴퓨터는 증강 현실의 그래픽을 담당하며, 카메라 기반 3D 추적 방식에서 시각 데이터 및 기타 데이터를 분석하여 가상 객체를 합성하고 배치한다. 기술과 컴퓨터의 발전으로 증강 현실은 현실 세계에 대한 관점을 획기적으로 변화시킬 것이다.[104] 컴퓨터는 센서로부터 데이터를 수신하여 입력으로 변환하고, 사용자에게 출력을 제공한다. 또한 메모리와 프로세서로 구성되며, 스캔된 환경을 가져와 이미지 또는 비디오를 생성하여 관찰자가 볼 수 있도록 수신기에 표시한다. 객체 표면의 고정된 마크는 컴퓨터의 메모리에 저장되며, 컴퓨터는 관찰자에게 현실적으로 이미지를 표시하기 위해 메모리에서 정보를 가져온다.[105][106]

증강 현실(AR)은 위치 기반 AR, 마커형 AR, 마커리스 AR의 세 가지 유형으로 크게 분류된다.[311]

4. 1. 하드웨어

증강 현실은 프로세서, 디스플레이, 센서 및 입력 장치와 같은 하드웨어 구성 요소를 필요로 한다. 스마트폰이나 태블릿 컴퓨터와 같은 현대의 모바일 컴퓨팅 기기에는 이러한 요소들이 포함되어 있으며, 카메라와 가속도계, GPS, 디지털 나침반과 같은 MEMS (미세 전자기계 시스템) 센서가 탑재되어 있어 증강 현실 플랫폼으로 적합하다.[59][60]

증강 현실을 표시하는 데에는 광학 프로젝션 시스템, 모니터, 휴대용 장치 등 다양한 기술이 사용될 수 있다. 증강 현실에 사용되는 두 가지 주요 디스플레이 기술로는 회절 도파관과 반사 도파관이 있다.

  • '''헤드 마운트 디스플레이 (HMD)'''는 하네스나 헬멧 장착과 같이 이마에 착용하는 디스플레이 장치이다. HMD는 물리적 세계와 가상 객체의 이미지를 사용자의 시야에 겹쳐서 표시한다. 최신 HMD는 6자유도를 모니터링하는 센서를 포함하여 시스템이 가상 정보를 물리적 세계에 정렬하고 사용자의 머리 움직임에 따라 조정할 수 있도록 한다.[61][62][63] HMD는 비교적 작은 디스플레이만 필요로 하므로, LCOS(Liquid Crystals on Silicon)와 micro-OLED(유기 발광 다이오드)가 일반적으로 사용된다.[64] HMD는 VR 사용자에게 모바일 및 협업 경험을 제공할 수 있으며,[65] uSens 및 Gestigon과 같은 특정 공급업체는 완전한 가상 몰입을 위한 제스처 제어 기능을 포함한다.[66][67] Vuzix는 증강 현실을 위해 판매되는 여러 헤드 착용 광학 시스루 디스플레이를 생산하는 회사이다.[68][69][70]

증강 현실 헤드셋을 착용한 남성의 사진
증강 현실 헤드셋을 착용한 남성

  • '''안경형 디스플레이'''는 안경과 유사한 장치에 증강 현실 이미지를 렌더링한다. 카메라를 사용하여 실제 세계를 포착하고 아이피스를 통해 증강된 보기를 다시 표시하는 안경[71]과, AR 이미지가 안경 렌즈 표면을 통해 투사되거나 반사되는 장치가 있다.[72][73][74]
  • '''아이탭(EyeTap)''' (제2세대 글래스[75]라고도 함)은 착용자의 눈 렌즈 중앙을 통과하는 빛을 포착하여 각 실제 광선에 대해 컴퓨터 제어 합성 광선을 대체한다. 제4세대 글래스[75](레이저 아이탭)는 VRD와 유사하게 컴퓨터 제어 레이저 광원을 사용하지만, 초점이 무한대이고 눈 자체와 정확하게 정렬되어 카메라와 디스플레이의 기능을 모두 수행한다.[76]
  • '''콘택트 렌즈형 디스플레이'''는 통합 회로, LED, 무선 통신용 안테나를 포함하여 렌즈에 내장된 디스플레이 요소를 포함할 수 있다. 1999년 스티브 만(Steve Mann)이 최초의 콘택트 렌즈 디스플레이 특허를 받았지만 프로젝트는 중단되었고,[80][81] 2010~2011년에 다시 시도되었다.[82][83][84][85] 미국 군에서는 증강 현실 안경과 함께 작동하여 군인들이 안경의 눈앞에 나타나는 증강 현실 이미지와 멀리 떨어진 실제 세계의 물체를 동시에 볼 수 있게 해주는 콘택트 렌즈를 개발 중이다.[86][87] CES 2013에서 Innovega는 증강 현실 안경과 결합해야 작동하는 유사한 콘택트 렌즈를 공개했다.[88] 삼성은 렌즈 자체에 내장된 카메라를 포함하는 증강 현실 콘택트 렌즈에 대한 특허를 출원했으며,[89] 눈 깜빡임으로 인터페이스를 제어하고 스마트폰과 연결하여 영상을 검토하고 제어할 수 있도록 설계되었다. Mojo Vision은 안경 없이 작동하는 증강 현실 콘택트 렌즈의 프로토타입을 개발하여 CES 2020에서 발표했다.[90][91][92]
  • '''가상 망막 디스플레이 (VRD)'''는 워싱턴 대학교의 인간 인터페이스 기술 연구소에서 개발 중인 개인용 디스플레이 장치이다.[93] 이 기술은 디스플레이를 시청자의 망막에 직접 스캔하여 밝고 고해상도, 고대비의 이미지를 생성한다.[94] 여러 테스트 결과 VRD는 안전한 기술로 간주되며, 저시력 환자를 위한 디스플레이 기술로 사용될 가능성이 높다.
  • '''휴대형 디스플레이'''는 사용자의 손에 들어갈 수 있는 작은 디스플레이를 사용한다. 초기에는 기준 마커를 사용했고,[95] 이후에는 GPS 장치와 디지털 나침반, 6자유도 가속도계-자이로스코프와 같은 MEMS 센서를 사용했으며, 현재는 PTAM(병렬 추적 및 매핑)과 같은 동시적 위치 추정 및 지도 작성 (SLAM) 마커리스 추적기가 사용되기 시작했다. 휴대형 AR은 휴대성과 카메라 폰의 보편성이라는 장점이 있지만, 사용자가 항상 휴대형 장치를 들고 있어야 하고, 실제 세계와 비교했을 때 고전적인 광각 휴대폰 카메라의 왜곡 효과가 있다는 단점이 있다.[96]
  • '''프로젝션 맵핑'''은 모니터, 머리 장착 디스플레이, 휴대용 장치와 같은 특수 디스플레이를 사용하지 않고 현실 세계의 물체와 장면을 증강한다. 디지털 프로젝터를 사용하여 물리적 객체에 그래픽 정보를 표시하며, 디스플레이가 사용자로부터 분리되어 있어 여러 사용자 그룹이 공동으로 협업할 수 있다는 특징이 있다. 셰이더 램프, 모바일 프로젝터, 가상 테이블, 스마트 프로젝터 등이 예시이며, 가상 쇼케이스는 여러 그래픽 디스플레이와 빔 분할기 거울을 사용하여 가상과 현실을 동시에 상호 작용할 수 있게 한다. 프로젝션 맵핑 시스템은 실내 환경에서 여러 표면에 한 번에 표시할 수 있으며, 사용자에게 그래픽 시각화와 수동적인 촉각 감각을 모두 지원한다.

4. 2. 소프트웨어 및 알고리즘

현대적인 모바일 증강 현실 시스템은 디지털 카메라 및/또는 기타 광학 센서, 가속도계, GPS, 자이로스코프, 고체 자기 나침반, 무선 주파수 식별 (RFID)과 같은 모션 트래킹 기술을 사용한다. 이러한 기술은 다양한 수준의 정확도와 정밀도를 제공하며, 애플의 ARKit API와 구글(Google)의 ARCore API에 구현되어 각 모바일 장치 플랫폼에 대한 추적을 가능하게 한다.[100][101][102][103]

사용자의 음성을 컴퓨터 명령어로 변환하는 음성 인식 시스템과, 시각적 감지 또는 주변 장치에 내장된 센서를 통해 사용자의 신체 움직임을 해석하는 제스처 인식 시스템도 증강현실 기술에 포함된다. AR 헤드셋의 컨트롤러 역할을 하는 제품으로는 Seebright Inc.의 Wave와 Intugine Technologies의 Nimble이 있다.[104]

컴퓨터는 증강 현실의 그래픽을 담당한다. 카메라 기반 3D 추적 방식에서 컴퓨터는 감지된 시각 데이터 및 기타 데이터를 분석하여 가상 객체를 합성하고 배치한다. 컴퓨터는 객체 표면의 상대적 위치를 결정하는 센서로부터 데이터를 수신하여 입력으로 변환하고, 사용자에게 출력을 제공한다. 컴퓨터는 메모리와 프로세서로 구성되며, 스캔된 환경을 가져와 이미지 또는 비디오를 생성하여 관찰자가 볼 수 있도록 수신기에 표시한다. 객체 표면의 고정된 마크는 컴퓨터의 메모리에 저장되며, 컴퓨터는 관찰자에게 현실적으로 이미지를 표시하기 위해 메모리에서 정보를 가져온다.[105][106]

증강 현실(AR)은 크게 위치 기반 AR, 마커형 AR, 마커리스 AR의 세 가지 유형으로 분류된다.[311]

  • 위치 기반 AR (또는 위치 확장 AR): GPS를 비롯한 각종 센서를 통해 위치 정보를 획득하고, 해당 위치에 맞는 3D 그래픽스 등의 콘텐츠를 카메라 영상에 합성하여 표시하는 기술이다.[311]
  • 마커형 AR: 마커라고 불리는 도형을 카메라로 읽어들여, 그 위치에 콘텐츠를 합성하여 표시하는 기술이다. 콘텐츠를 표시하는 위치를 세밀하게 제어할 수 있다는 장점이 있다.[311]
  • 마커리스형 AR: 카메라 영상에 포함된 실제 풍경이나 건축물, 간판 등을 식별하여 각각에 맞는 콘텐츠를 합성하여 표시하는 기술이다. 마커를 사용하지 않고 콘텐츠를 표시할 수 있다는 것이 장점이다.[311]

5. 활용 분야

증강 현실(AR)은 가상 현실과 달리 현실 세계를 기반으로 가상의 사물을 합성하여 현실 세계만으로는 얻기 어려운 부가적인 정보를 제공하는 기술이다. 이러한 특징 덕분에 게임뿐만 아니라 다양한 현실 환경에 응용될 수 있으며, 유비쿼터스 환경에 적합한 차세대 디스플레이 기술로 주목받고 있다.

증강 현실은 게임, 의학, 엔터테인먼트, 교육 및 비즈니스 분야 등 다양한 용도로 연구되어 왔다.[123] 초기 사례로는 의료 종사자를 안내하기 위한 가상 오버레이를 제공하여 수술을 지원하는 증강 현실, 천문학 및 용접을 위한 AR 콘텐츠 등이 있다.[8][124]

구체적인 활용 분야는 다음과 같다.


  • 산업 및 비즈니스: 제품이나 장비의 3D CAD 데이터를 기반으로 가상 공간에서 시제품을 만들기 전에 동작이나 상태를 검증하거나, 공장이나 기계 등의 보수·점검 시 작업자가 실제 공간에 겹쳐 표시되는 정보를 보며 작업을 진행하는 업무 지원 시스템 등에 활용된다.[314][320]
  • 쇼핑: 매장 레이아웃이 스마트폰 화면에 재현되는 AR 쇼핑은 소매업이나 가구점 등의 온라인 스토어에서 도입되고 있다.[315]
  • 문화 및 관광: 박물관이나 미술관에서 관람객의 스마트 글래스에 문자 정보나 영상을 표시하여 전시물 해설을 하거나, 순로를 안내하는 데 활용될 수 있다.[322]
  • 공공안전: 중국에서는 2018년 춘절부터 얼굴 인식 기능이 있는 선글라스가 범죄 수사에 사용되기 시작했고,[322] 2020년에는 코로나19 대책으로 공항에서 체온 측정에 활용되었다.[322]
  • 드론: 일본에서는 드론 촬영에 활용되며, 국내 규정상 드론 조종자는 육안으로 확인해야 하므로 AR 기술이 활용된다.[321][323]

5. 1. 게임 및 엔터테인먼트

게임 산업은 증강 현실(AR) 기술을 적극적으로 받아들였다. AR 에어 하키, ''타이탄 오브 스페이스'', 가상 적과의 협동 전투, AR로 강화된 당구 게임 등 실내 환경을 위한 다양한 게임들이 개발되었다.[213][214][215]

2010년, Ogmento는 벤처 캐피탈 자금을 유치한 최초의 AR 게임 스타트업이 되었다. 이 회사는 '파라노말 액티비티: 생츄어리', 'NBA: 코트의 왕', '헤일로: 킹 오브 더 힐'과 같은 초기 위치 기반 AR 게임을 제작했다. 이 회사의 컴퓨터 비전 기술은 이후 애플에 판매되어 ARKit에 주요 기여를 했다.[216]

증강 현실은 비디오 게임 플레이어가 실제 환경에서 디지털 게임 플레이를 경험할 수 있게 해준다. 나이앤틱은 증강 현실 모바일 게임 ''포켓몬 GO''를 출시했다.[217] 디즈니(Disney)는 레노버(Lenovo)와 협력하여 레노버 미라지 AR 헤드셋, 추적 센서 및 광선검 컨트롤러로 작동하는 증강 현실 게임 ''스타워즈: 제다이 챌린지''를 제작했으며, 2017년 12월에 출시되었다.[218]

An image from an AR mobile game
fiducial marker로 트리거 이미지를 사용하는 AR 모바일 게임


스냅챗 사용자들은 카메라 필터를 통해 앱에서 증강 현실을 사용할 수 있다. 2017년 9월, 스냅챗은 사용자가 "비트모지"라고 불리는 애니메이션화된 만화 버전을 렌더링할 수 있는 카메라 필터를 포함하도록 앱을 업데이트했다. 이 애니메이션 아바타는 카메라를 통해 실제 세계에 투영되어 사진 또는 비디오로 기록될 수 있다.[294] 같은 달, 스냅챗은 "스카이 필터"라는 새로운 기능을 발표했다. 이 기능은 증강 현실을 사용하여 하늘을 찍은 사진의 모양을 변경하며, 사용자가 앱의 필터를 다른 사진에 적용하는 방식과 유사하다. 사용자는 별이 빛나는 밤, 폭풍우 구름, 아름다운 일몰, 무지개와 같은 스카이 필터를 선택할 수 있다.[295]

포켓몬 GO와 같은 위치 기반 게임을 포함한 엔터테인먼트 분야에서 증강현실 기술은 이미 활용되고 있다.[311][320][322]

다음은 증강현실이 사용된 예시이다.

종류설명
AR 툴킷AR 애플리케이션을 구현하기 위한 C 언어 라이브러리이다.
AR3D스마트폰에서 작동하는 모바일 AR 배포 플랫폼이다.
ARAPPLI스마트폰에서 작동하는 AR 소프트웨어이다.
세카이 카메라스마트폰에서 작동하는 AR 소프트웨어이다.
AR 카드다스스마트폰 애플리케이션과 연동된 트레이딩 카드 게임이다.
AR 게임즈닌텐도 3DS 시리즈 본체에 내장된 AR 미니 게임이다.
크리터즈온라인위치 기반 게임이다.
잉그레스온라인 위치 기반 게임이다.
포켓몬 GO온라인 위치 기반 게임이다.
사이버 클라이밍노르웨이에서 시작된 클라이밍 경기에 AR 기술을 접목한 경기이다.
AR SQUARE스마트폰에서 작동하는 AR 소프트웨어이다.
액셀 월드게임이다.
우리들의 세계는 끝나가고 있다.게임이다.
고스트 리콘 시리즈게임이다.
인류는 쇠퇴했습니다소설이다.
극장판 소드 아트 온라인 - 오디널 스케일 -영화이다.
디바이스 레인만화이다.
전뇌 코일만화이다.
드래곤볼만화이다.
동쪽의 에덴만화이다.
프리즘◇컬렉션!만화이다.
마브러브 얼터너티브만화이다.
유희왕 ZEXAL만화이다.
리얼 어카운트만화이다.
로보틱스;노츠만화이다.


5. 2. 산업 및 비즈니스

증강 현실(AR)은 현실과 연결된다는 특징을 살려, 포켓몬 GO와 같은 위치 기반 게임과 같은 엔터테인먼트 분야에서 이미 활용이 진행 중이며, 비즈니스 현장에서도 다양하게 활용되고 있다.[311][320][322] 산업 용도로는 제품이나 장치·설비의 3D CAD 데이터를 기반으로 가상 공간에서 시제품을 만들기 전에 동작이나 상태를 검증하는 시스템, 공장이나 기계 등의 보수·점검 시 작업자가 실제 공간이나 기기에 겹쳐서 디스플레이에 표시되는 점검 부분의 정보와 작업 지시에 따라 작업을 진행하는 업무 지원 시스템 등에서 활용 사례가 있다.[314][320] 이때 작업 과정도 동시에 녹화·기록된다.[322] 또한 현실 세계의 장치 상태를 3D 데이터로 재현하여, 전문가가 원격지에서 검증이나 보수 등에 활용하는 사례도 나오고 있다.[314] 2020년 코로나19의 영향으로 국경을 넘는 이동이 어려워진 일본의 대기업에도 채용이 확산되고 있는데,[322] 일본 엔지니어가 현지 작업원의 작업을 돕거나 지도할 수 있으므로, 작업 효율을 높이고 사고를 줄일 수 있기 때문이다.[322]

최근에는 매장 레이아웃이 스마트폰 화면에 재현되는 AR 쇼핑도 등장하여, 소매업이나 가구점 등의 온라인 스토어에서 도입되는 경우도 늘고 있다.[315] 스마트폰을 주변에 비추면 상품이 표시되므로, 자신의 방에 있으면서 상품 구매 전에 상품 이미지를 확인할 수 있다.[315]

5. 3. 교육 및 훈련

증강 현실(AR)은 표준 커리큘럼을 보완하는 데 사용되어 왔다. 텍스트, 그래픽, 비디오 및 오디오를 학생의 실시간 환경에 중첩할 수 있다. 교과서, 플래시 카드 및 기타 교육용 읽기 자료에는 AR 기기로 스캔하면 학생에게 멀티미디어 형식으로 보충 정보를 제공하는 "마커" 또는 트리거가 포함될 수 있다.[137][138][139] 2015년 가상, 증강 및 혼합 현실: 제7회 국제 컨퍼런스에서는 물리적 교실을 대체할 수 있는 증강 현실의 예시로 구글 글래스를 언급했다.[140] AR 기술은 학습자가 실제 세계에서 진정한 탐구에 참여하도록 돕고, 텍스트, 비디오 및 사진과 같은 가상 개체는 학습자가 실제 세계 주변 환경을 조사할 수 있도록 돕는 보충 요소이다.[141]

AR이 발전함에 따라 학생들은 상호 작용하고 더욱 진정성 있게 지식과 상호 작용할 수 있다. 수동적인 수용자에 머무르는 대신 학생들은 능동적인 학습자가 되어 학습 환경과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터로 생성된 역사적 사건의 시뮬레이션을 통해 학생들은 사건 현장의 각 주요 영역에 대한 세부 정보를 탐색하고 학습할 수 있다.[142]

고등 교육에서는 Studierstube 시스템인 Construct3D를 통해 학생들이 기계 공학 개념, 수학 또는 기하학을 배울 수 있다.[143] 화학 AR 앱을 통해 학생들은 손에 들고 있는 마커 개체를 사용하여 분자의 공간 구조를 시각화하고 상호 작용할 수 있다.[144] 다른 사람들은 무료 앱인 HP Reveal을 사용하여 유기 화학 메커니즘을 연구하기 위한 AR 노트 카드를 만들거나 실험실 계측기 사용 방법을 가상으로 시연하기도 한다.[145] 해부학 학생들은 인체의 다양한 시스템을 3차원으로 시각화할 수 있다.[146] 해부학적 구조를 배우는 도구로 AR을 사용하면 학습자 지식이 향상되고 참여도 증가 및 학습자 몰입도 증가와 같은 내적 이점이 있는 것으로 나타났다.[147][148]

AR은 지진, 건물 화재, 건강 및 안전 작업과 같은 여러 유형의 재해에 대한 다양한 안전 훈련 애플리케이션을 개발하는 데 사용되어 왔다.[149][150][151] 또한 대규모 및 소규모 재해 모두에서 건물 대피자를 안전한 장소로 안내하기 위해 여러 AR 솔루션이 제안되고 테스트되었다.[152][153] AR 애플리케이션은 BIM, 사물 인터넷, 인공 지능과 같은 다른 많은 디지털 기술과 여러 가지 중복되어 더 스마트한 안전 훈련 및 내비게이션 솔루션을 생성할 수 있다.[154]

일리노이 대학교 어바나-샴페인 항공 연구소의 연구원들은 비행 시뮬레이터를 사용하여 비행 학생들이 항공기 착륙 방법을 배울 수 있도록 하늘에 비행 경로 형태로 증강 현실을 사용했다. 학생들이 비행 경로에서 벗어났을 때만 증강을 보여주는 적응형 증강 스케줄은 지속적인 스케줄보다 더 효과적인 훈련 개입으로 입증되었다.[245][244] 적응형 증강을 사용하여 시뮬레이터에서 착륙 훈련을 받은 비행 학생들은 시뮬레이터에서 동일한 양의 착륙 훈련을 받았지만 지속적인 증강을 사용하거나 증강을 사용하지 않은 학생들보다 경비행기를 더 빠르게 착륙하는 법을 배웠다.[245]

5. 4. 의료

증강 현실은 의료 분야에서 초기부터 활용되었는데, 특히 외과 수술의 계획, 실행, 훈련을 지원하는 데 사용되었다. 1992년 미국 공군 연구소에서는 수술 중 인간의 수행 능력을 향상시키기 위해 최초의 증강 현실 시스템을 구축했다.[3] 2005년부터는 근적외선 정맥 찾기 장치가 사용되어 피하 정맥을 촬영하고 피부에 정맥 이미지를 투사하여 정맥을 쉽게 찾을 수 있게 되었다.[222][223]

증강 현실은 외과 의사에게 전투기 조종사의 헤드업 디스플레이와 유사한 방식으로 환자 모니터링 데이터를 제공하며, 기능적 비디오를 포함한 환자 영상 기록에 접근하고 오버레이할 수 있게 한다. 예를 들어, 이전 단층 촬영 또는 초음파 및 공초점 현미경 프로브의 실시간 이미지를 기반으로 한 가상 X-선 뷰,[224] 내시경 비디오에서 종양 위치 시각화,[225] X-선 영상 장치로부터의 방사선 노출 위험[226][227]등이 있다. 증강 현실은 어머니의 자궁 안에서 태아를 보는 것을 향상시킬 수 있다.[228] 지멘스, 칼 스토르츠 및 IRCAD는 증강 현실을 사용하여 표면 아래의 종양과 혈관을 볼 수 있는 복강경 간 수술 시스템을 개발했다.[229]

증강 현실은 바퀴벌레 공포증 치료[230] 및 거미 공포증 감소에 사용되어 왔다.[231] 증강 현실 안경을 착용한 환자는 약 복용을 상기할 수 있다.[232] 2015년 4월 30일, 마이크로소프트는 증강 현실에 대한 첫 번째 시도인 마이크로소프트 홀로렌즈를 발표했다. 홀로렌즈는 여러 해에 걸쳐 발전해 왔으며 근적외선 형광을 기반으로 한 영상 유도 수술을 위한 홀로그램을 투사할 수 있다.[234]

증강 현실 및 이와 유사한 컴퓨터 기반 유틸리티는 의료 전문가를 훈련하는 데 사용되고 있다.[235][236] 예를 들어, Magee 등[237]은 초음파 유도 바늘 삽입을 시뮬레이션하는 의료 훈련에 증강 현실을 사용하는 것을 설명한다. Javaid, Mohd, Haleem 및 Abid는 가상 현실이 의대생의 뇌에 움직임과 수술 경험을 시뮬레이션하는 경험을 제공한다는 것을 발견했다.[238] Akçayır, Akçayır, Pektaş 및 Ocak(2016)의 연구에 따르면 증강 현실 기술은 대학생의 실험 기술을 향상시키고 물리학 실험 작업과 관련된 긍정적인 태도를 형성하는 데 도움이 된다.[239] 최근, 증강 현실은 절차 전에 많은 양의 이미징이 필요한 분야인 신경외과에서 채택되기 시작했다.[240]

의료는 증강 현실(AR)과 가상 현실(VR)의 도입이 진행되는 분야 중 하나로, 교육, 치료·수술 지원, 재활, 원격 의료 등에서 잇따라 새로운 실천이 이루어지고 있으며, 이미 수술실, 의료 훈련, 진료소, 재택 의료 등의 현장에 들어가기 시작했다.[324][325]

AR 기술을 활용한 원격 의료 시스템은 원격지에 있는 전문의가 현지의 집도의와 시야를 공유하고, AR을 사용하여 환자의 절개 부위 등을 지시하며, 현지에 있는 집도의는 그것을 바탕으로 수술을 할 수 있다는 것이다.[325] 처음에는 군사 목적이나 의학적 리소스가 부족한 지역 및 분쟁 지역의 외과 의사를 원격으로 교육, 지도 및 지원하기 위해 개발된 기술이었지만, 실시간 수술에도 대응 가능하게 되어 여러 나라에서 널리 도입되게 되었으며, 의사의 대도시 집중 및 진료과 편재 등으로 지방의 의사 부족이 심각한 과제가 되고 있는 일본에서도 그 움직임이 시작되었다.[325]

최근, 인터넷 회선을 사용한 통신상의 지연 및 고액의 비용 등의 과제가 해결되어 원격 수술을 할 수 있는 정보 통신 환경이 갖춰지기 시작하면서, 미국과 중국을 비롯한 세계 각국이 원격 로봇 수술에 참여하게 되었다.[326] 수술에 필수적인 수술 지원 로봇의 개발 또한, 지금까지 독점했던 미국산 로봇 다빈치의 주요 특허가 2019년에 만료되면서 개발 경쟁에 불이 붙었다.[326] 일본에서는 가와사키 중공업과 시스멕스의 합작 회사 메디칼로이드가 개발한 hinotori가 2020년 8월, 국산 수술 지원 로봇으로 제조 판매 승인을 받자, 2021년 4월에는 메디칼로이드, 고베 대학, NTT 도코모가 히노토리와 차세대 고속 통신 규격인 5G를 사용한 원격 조작에 의한 모의 수술 실증 실험을 시작했다.[326] 이 실험과 기존 실험의 최대 차이점은, 전용 유선 회선으로 연결하는 것이 아니라 상용 5G망을 활용한 "세계 최초"라는 점이었다.[326] 지연을 줄이는 것과 보안 면을 고려하면, 광섬유의 전용 유선 회선으로 각 병원의 로봇을 연결하는 것이 가장 좋지만, 그것에는 막대한 비용이 든다.[326] 또한, 프로바이더를 거친 상용 유선 접속에서는, 각 병원 내의 인터넷 환경 차이가 통신 속도에 차이를 발생시켜 네트워크화에 지장을 준다.[326] 장래, 모든 병원을 연결하여 실용화하는 것을 생각하면, 무선이라는 허들은 있지만, 상용 5G망의 이용은 큰 매력이 된다.[326] 그것에 의해, 일본의 어느 병원에서도 비교적 저렴하고 안정적인 통신 환경 하에서, 로봇을 직접 네트워크에 연결하는 것이 가능해지기 때문이다.[326] 더욱이 로봇을 사용함으로써, 집도의의 모든 움직임을 디지털화하여 데이터베이스로 축적하는 것도 가능해진다.[326] 탁월한 의사의 '장인의 기술'을 많이 모아 모두 데이터화하면, '장인'이란 무엇인가를 해석하여, 숙련된 지도 의사가 지도하는 것처럼 로봇이 지도할 수 있게 된다. 그 앞에는, 로봇이 스스로 수술을 할 수 있게 될 가능성도 있다.[326] 2021년, 히로사키 대학 의학부 부속 병원에서 원격 수술의 실증 실험이 진행되었다.[326]

의사가 절개하지 않고 환자의 해부학적 구조를 파악할 수 있는 기술도 있으며, 환자나 의사의 교육, 수술 시각화 및 시뮬레이션 등, 의료 현장 실습 등에 사용되는 경우도 있다.[314][324][327] 해부 모델을 3D로 볼 수 있는 AR 앱, 주사 시 환자의 피부를 스캔하여 혈관 위치를 특정하고, 바늘을 찌르기 쉽게 해주는 장치, 헤드셋으로 환자의 척추 위에 척추에 관한 정보를 오버레이 표시하는 외과용 기술 등이 개발되고 있다.[324]

발달 장애를 가진 아이들의 소셜 스킬 트레이닝에 스마트 글래스를 사용하는 연구가 진행되고 있다.[328]

5. 5. 기타

증강 현실은 기존의 가상 현실과 달리 현실 세계를 기반으로 가상의 사물을 합성하여 현실 세계만으로는 얻기 어려운 부가적인 정보를 제공한다. 이러한 특징 덕분에 게임뿐만 아니라 다양한 현실 환경에 응용될 수 있으며, 유비쿼터스 환경에 적합한 차세대 디스플레이 기술로 주목받고 있다.
맥락 디자인증강 현실 시스템을 사용할 때는 사용자의 물리적 환경, 공간, 접근성이 중요하다. 디자이너는 사용자가 처할 수 있는 다양한 물리적 시나리오를 고려해야 한다.

  • 공공 장소: 사용자는 온몸을 사용하여 소프트웨어와 상호 작용한다.
  • 개인적인 공간: 사용자는 공공 장소에서 스마트폰을 사용한다.
  • 친밀한 공간: 사용자는 데스크톱에 앉아 거의 움직이지 않는다.
  • 사적인 공간: 사용자는 웨어러블 기기를 착용한다.[117]


UX 디자이너는 이러한 시나리오에 대한 사용자 여정을 정의하고, 각 시나리오에 인터페이스가 어떻게 반응하는지 정의해야 한다. 또한 시스템의 기능 설계와 사용자 선호도를 고려해야 하며,[118][119] 접근성 도구는 기본적인 애플리케이션 설계에서 일반적이지만, 시간 제한 프롬프트, 오디오 신호, 전반적인 참여 시간을 설계할 때 몇 가지 고려 사항이 있어야 한다.
고고학증강 현실은 고고학 연구를 지원하는 데 사용되어 왔다. 고고학적 특징을 현대의 풍경에 증강함으로써, 고고학자들은 현존하는 구조물로부터 가능한 유적지 구성을 공식화할 수 있다.[125] 컴퓨터 생성 모델이 초기 고고학적 증강 현실 응용 프로그램으로 재활용되었다.[126][127][128] VITA와 같은 시스템은 사용자가 집을 떠나지 않고도 즉각적인 발굴 결과를 상상하고 조사할 수 있게 해준다. 컬럼비아 대학교 연구원 흐르보예 벤코는 이러한 시스템이 "다양한 발굴 단계에서 현장 자체의 3D 파노라마 이미지와 3D 모델"을 제공한다고 지적한다.[129]
예술
QR 코드의 삽화
QR 코드를 포함하는 AR 코드의 예시


AR 게임 ''10.000 Moving Cities'' 아트 설치의 삽화

  • 최초의 AR 묘사는 윌리엄 깁슨의 1994년 소설 ''가상 조명''에 등장했다.
  • 2011년에는 AR이 시와 융합되었다. (니 카)[185]
  • 호주 뉴미디어 아티스트 제프리 쇼는 1975년 ''Viewpoint'', 1987년 ''Virtual Sculptures'', 1993년 ''The Golden Calf''의 세 작품에서 증강 현실을 개척했다.[187][188]
  • Manifest.AR는 증강 현실(AR) 예술 및 개입을 전문으로 한 국제적인 아티스트 단체이다. (2010년 설립)[189][190]
  • 증강 현실은 박물관에서 시각 예술 발전에 도움이 될 수 있다.[191]
  • 뉴욕 현대 미술관은 관람객이 스마트폰 앱을 사용하여 볼 수 있는 AR 기능을 선보이는 전시회를 개최했다.[192]
  • 낸시 베이커 케이힐은 2019년 사막 X 전시회를 위해 "오차 범위"와 "혁명"에 AR 기술을 사용했다.[194][195]
  • AR 기술은 시선 추적 기술 개발을 지원했다.[196]
  • 덴마크 예술가 올라퍼 엘리아슨은 타는 태양, 외계 암석, 희귀 동물과 같은 물체를 사용자의 환경에 배치했다.[197]
  • 마틴 & 무뇨스는 2020년부터 증강 현실(AR) 기술을 사용하여 스노우 글로브를 기반으로 한 가상 작품을 제작하고 전시회와 사용자 환경에 배치하기 시작했다.[198]

피트니스증강 현실 피트니스 관련 하드웨어 및 소프트웨어에는 스마트 안경이 포함되어 있으며,[199] 포켓몬 GO와 쥬라기 월드 얼라이브와 같은 피트니스 관련 게임 및 소프트웨어가 있다.[201]
인간-컴퓨터 상호 작용 (HCI)인간-컴퓨터 상호 작용(HCI)은 사람과 상호 작용하는 시스템의 설계 및 구현을 다루는 학제 간 분야이다.[202] 2017년 ''타임'' 기사에 따르면, 약 15~20년 안에 증강 현실과 가상 현실이 컴퓨터 상호 작용의 주요 사용처가 될 것으로 예측된다.[203]
교육초등학생은 상호 작용 경험을 통해 쉽게 학습한다. 예를 들어, 천문학적 별자리와 태양계 내 물체의 움직임을 3D로 표현할 수 있다.

  • 2013년 킥스타터에서 어린이가 iPad로 회로를 스캔하여 전류가 흐르는 것을 볼 수 있는 교육용 장난감 프로젝트가 시작되었다.[204]
  • 2016년까지 AR을 위한 몇몇 교육용 앱이 출시되었다. (천문학 학습을 위한 SkyView,[205] 간단한 전기 회로를 구축하기 위한 AR Circuits,[206] 그림 그리기를 위한 SketchAR[207] 등)

공공 안전증강 현실 시스템은 공공 안전 상황에서 슈퍼스톰부터 도주 중인 용의자에 이르기까지 사용된다.

  • 2009년, 《비상 관리(Emergency Management)》에서 비상 관리를 위한 AR 기술에 대해 논의했다.[208][209]
  • 험준한 산악 지형에서 길을 잃은 등산객을 찾는 수색 항공기에 증강 현실 시스템이 사용된 사례가 있다.[210]

원격 협업증강 현실 애플리케이션은 가상 현실 헤드셋으로 활용되는 휴대용 장치에서 실행되며, 공간에서 인간의 존재를 디지털화하고 가상 공간에서 상호 작용하고 다양한 작업을 수행할 수 있는 컴퓨터 생성 모델을 제공할 수도 있다. 이러한 기능은 ETH 취리히의 대학원생이 개발한 "신체 이탈 경험"으로 불리는 Project Anywhere에서 시연되었다.[241][242][243]
군사
군인 ARC4를 위한 증강 현실 시스템의 사진
군인 ARC4를 위한 증강 현실 시스템 (미국 육군 2017)


LimpidArmor사의 순환 검토 시스템

  • 록웰 인터내셔널은 공군 마우이 광학 시스템에서 우주 관측을 돕기 위해 위성 및 궤도 파편 궤적의 비디오 지도 오버레이를 만들었다.[246]
  • 2003년부터 미 육군은 RQ-7 섀도 무인 항공 시스템에 SmartCam3D 증강 현실 시스템을 통합했다.
  • 미 공군 연구소(Calhoun, Draper 외)의 연구원들은 이 기술을 사용하여 UAV 센서 운영자가 관심 지점을 찾는 속도가 약 두 배 증가했음을 발견했다.[247]
  • 전투에서 AR은 군인의 고글에 유용한 전장 데이터를 실시간으로 렌더링하는 네트워크 통신 시스템 역할을 할 수 있다.[248]
  • AR은 지형 내 탄약 저장소의 3D 토폴로지를 가상으로 매핑하는 데 효과적인 도구가 될 수 있다.[249]

항해
1999년 헬리콥터 비행 시험 중 활주로, 도로 및 건물을 표시하는 LandForm 비디오 지도 오버레이의 그림
LandForm 비디오 지도 오버레이는 1999년 헬리콥터 비행 시험 중 활주로, 도로 및 건물을 표시

  • NASA X-38은 1998년부터 2002년까지 비행 테스트 동안 우주선의 향상된 항법을 제공하기 위해 비디오에 지도 데이터를 오버레이하는 하이브리드 합성 시야 시스템을 사용하여 비행했다.[250]
  • AR은 내비게이션 장치의 효율성을 높일 수 있다.[252][253][254]
  • 웨이레이(WayRay)는 홀로그램 광학 요소를 사용하는 홀로그램 AR 내비게이션 시스템을 개발해 왔다.[255][256]
  • 해상 선박에서는 AR을 통해 다리 감시원들이 중요한 정보를 지속적으로 모니터링할 수 있다.[257]

방송 및 라이브 이벤트

  • 날씨 시각화는 텔레비전에서 증강 현실의 첫 번째 응용 분야였다.
  • AR은 스포츠 중계에서 보편화되었다. (예: 미식축구 중계의 노란색 "퍼스트 다운" 라인)[268][269][270]
  • AR은 콘서트 및 극장 공연을 향상시키는 데 사용되었다.[271][272][273]

관광여행자들은 증강 현실(AR)을 사용하여 특정 위치, 특징 등에 대한 실시간 정보 표시에 접근할 수 있다.[274][275][276] 지리적 위치에 연결된 AR 애플리케이션은 사용자가 특정 사이트에서 관심 있는 특징을 볼 수 있게 되면 오디오로 위치 정보를 제공한다.[277][278][279]
번역워드 렌즈와 같은 AR 시스템은 표지판이나 메뉴에 적힌 외국어 텍스트를 해석하여 사용자의 증강된 시야에서 해당 텍스트를 사용자의 언어로 다시 표시할 수 있다.[280][281][282]
음악증강 현실은 음악 제작, 믹싱, 제어 및 시각화의 새로운 방법에 사용될 수 있다는 제안이 있었다.[283][284][285][286]

  • 캘리포니아 예술 대학의 이안 스털링과 스와루프 팔은 HoloLens 앱을 시연했다.[287][288][289][290]
  • 릴 대학교의 CRIStAL 구성원들의 연구는 증강 현실을 사용하여 음악 공연을 풍성하게 한다. (ControllAR, Rouages, Reflets 프로젝트)[291][292][293]

산업 및 상업증강 현실(AR) 기술은 현실과 연결된다는 특징을 살려, 포켓몬 GO와 같은 위치 기반 게임과 같은 엔터테인먼트 분야에서 이미 활용이 진행 중이며, 비즈니스 현장에서도 다양한 활용이 시작되었다.[311][320][322] 산업 용도로는 3D CAD 데이터를 기반으로 가상 공간에서 시제품을 만들기 전에 동작이나 상태를 검증할 수 있는 시스템과, 공장이나 기계 등의 보수·점검 시 작업자가 실제 공간이나 기기에 겹쳐서 디스플레이에 표시되는 점검 부분의 정보와 작업 지시에 따라 작업을 진행하는 업무 지원 시스템 등에서의 활용 사례가 있다.[314][320] 이때, 동시에 작업 과정도 녹화·기록된다.[322] 또한 현실 세계의 장치 상태를 3D 데이터로 재현하여, 전문가가 원격지에서 검증이나 보수 등에 활용하는 사례도 나오고 있다.[314] 2020년 코로나19의 영향으로 국경을 넘는 이동이 어려워진 일본의 대기업에도 채용이 확산되고 있다.[322] 일본에서 엔지니어가 현지 작업원의 작업을 돕거나 지도할 수 있으므로, 작업 효율을 높이고 사고를 줄일 수도 있기 때문이다.[322] 게다가 센서와 HMD를 활용하여, 원격지에서 로봇을 분신처럼 조작하는 테레프레즌스라고 불리는 응용 사례도 있다. 이것은 우주 공간 등 위험한 장소에서의 작업을 로봇이 대신할 수 있는 기술로, 생산성과 안전성 측면에서 미래가 기대되는 기술이다.[314]

최근에는, 매장의 레이아웃이 스마트폰 화면에 재현되는 AR 쇼핑도 등장하여, 소매업이나 가구점 등의 온라인 스토어에서 도입되는 것도 늘고 있다.[315] 스마트폰을 주변에 비추면 상품이 표시되므로, 자신의 방에 있으면서 상품 구매 전에 상품의 이미지를 확인할 수 있다.[315] 또한 박물관이나 미술관에서 관람객의 스마트 글래스에 문자 정보나 영상을 표시하여 전시물의 해설을 하거나, 순로를 명시하는 것도 생각되고 있다.[322]

중국에서는, 2018년 춘절부터 얼굴 인식 기능이 있는 선글라스가 범죄 수사에 사용되기 시작했다.[322] 2020년에는, 코로나19 대책으로 공항의 여객의 체온을 적외선 카메라가 달린 안경을 쓴 공항 경비원이 체크하는 것도 행해졌다.[322]

일본에서는 드론에 의한 옥외 이용도 진행되어, 촬영 등에 활발하게 이용되고 있다.[321][323]

미국 공군은 1980년대부터 공격 헬리콥터 AH-64 아파치에 조종사용 야시 장치인 AN/AAQ-11 파일럿 야시 센서(PNVS)를 탑재했다. 1990년대 후반부터는 JHMCS라는 전투기용 HMD가 개발되어 2003년 11월부터 본격적인 생산이 시작되었다.

미국 해군은 AR을 사격 지원에 활용하는 실증 시험을 실시한 적이 있다.[329] 2016년 12월에 육상에서, 2017년 6월에 이지스 순양함의 함상에서 각각 실증 시험을 실시했다.[329]

미국 육군은 2008년부터 현장에서 행동하는 병사의 장비에 AR 기술을 도입하는 연구를 진행하고 있다. 개발 중인 시스템은 '전술 증강 현실(Tactical Augmented Reality : T.A.R.)'이라고 불리며, 병사가 AR 디스플레이를 착용함으로써 다양한 정보를 시각적으로 파악할 수 있게 된다고 한다.[330] 2018년, Microsoft와 공동으로 AR 헤드셋 "HoloLens 2"를 기반으로 한 미 육군용 헤드셋 "IVAS(Integrated Visual Augmentation System)"의 시제품을 개발하는 2년 계약을 체결하고, 2021년에는 동사에 "IVAS" 12만 대를 발주했다.[331]

활용 사례의 주류는 "훈련"이나 "연구 개발"이며, 무기의 운용 환경이 가혹한 실전용 기술은 아직 거의 예가 없다.[332]

6. 사회적 영향 및 윤리적 문제

증강 현실(AR) 기술은 사회적으로 다양한 영향을 미치며, 이에 따라 여러 윤리적 문제도 제기되고 있다.

AR 기술은 사회적 상호 작용을 촉진할 수 있다. Talk2Me와 같은 AR 소셜 네트워크 프레임워크는 사람들이 정보를 공유하고 다른 사람들의 정보를 AR 방식으로 볼 수 있게 하여, 새로운 만남과 대화를 가능하게 한다.[211] 그러나 AR 헤드셋 사용이 오히려 두 사람 간의 상호 작용 질을 저하시킬 수 있다는 우려도 있다.[212]

AR은 또한 사용자가 안전한 환경에서 다양한 사회적 상호 작용을 연습할 수 있는 기회를 제공한다. Hannes Kauffman은 협업 AR을 통해 여러 사용자가 현실 세계에 머무르면서 가상 객체로 채워진 공유 공간에 접근할 수 있으며, 이는 교육 목적으로 특히 유용하다고 설명한다.

하지만 AR 기술 발전은 개인 정보 보호 문제와 관련하여 심각한 법적 문제를 야기할 수 있다. AR 장치는 실시간으로 주변 환경을 기록하고 분석하기 때문에, 공공 영역뿐만 아니라 사적인 영역까지 기록될 수 있다. 이는 미국 헌법 수정 제1조에 의해 공익을 위해 허용될 수 있지만, 개인 정보 보호에 대한 우려를 낳는다. 특히, 안면 인식 기술과 결합될 경우, 개인에 대한 민감한 정보(소셜 미디어, 범죄 기록, 결혼 여부 등)가 쉽게 노출될 수 있다.[298]

스티브 만 등이 제안한 인간 증강 윤리 강령은 이러한 문제에 대한 해결책을 모색하고 있다.[299][300][301][302]

AR 기술의 과도한 사용은 현실 왜곡 및 과몰입 문제를 야기할 수 있다. "포켓몬 GO"와 같은 AR 게임은 사용자가 운전 중 게임을 하도록 유도하여 교통사고, 부상, 사망을 증가시켰다는 연구 결과가 있다.[296] 또한, 사용자들은 AR을 통해 주변 환경을 자신의 취향대로 바꾸고 싶어하며, 이는 기업에게 기회이자 위협이 될 수 있다.[297] AR 시스템에 대한 과도한 의존은 사용자가 현실 세계의 중요한 단서를 놓치게 할 수 있다.[18]

위치 기반 AR은 부동산법과의 상호 작용에서 아직 정의되지 않은 문제를 야기한다.[303] 영미법 맥락에서 이러한 문제를 해결하기 위한 다양한 모델이 분석되고 있다. 여기에는 부동산 권리를 증강 현실까지 확대하는 것, 소유자의 허가 여부에 따라 증강 현실을 금지하거나 허용하는 것, '공개 범위' 시스템, '자유로운 이동' 시스템 등이 포함된다. 포켓몬 GO 열풍 동안, 게임 플레이어들이 사유 재산을 침해하는 문제가 발생했으며, 이는 AR 기술과 부동산 권리 간의 충돌을 보여주는 사례이다.

미국에서는 AR 게임을 규제하려는 시도가 있었지만, 언론의 자유 침해라는 비판을 받았다.[304] 일리노이주에서는 위치 기반 AR에 대한 통지 및 삭제 절차를 의무화하는 것을 고려하기도 했다. 이러한 문제들을 해결하기 위해, 국가 수준의 지오펜싱 등록이 제안되기도 했지만, 단일적인 위치 거부 등록은 충분히 유연하지 않다는 분석도 있다.

6. 1. 사회적 상호 작용

증강 현실(AR)은 사회적 상호 작용을 촉진하는 데 사용될 수 있다. Talk2Me라는 증강 현실 소셜 네트워크 프레임워크는 사람들이 정보를 전파하고 증강 현실 방식으로 다른 사람들의 광고된 정보를 볼 수 있게 해준다. Talk2Me의 시기 적절하고 동적인 정보 공유 및 보기 기능은 대화를 시작하고 물리적으로 가까운 사람들과 친구를 맺는 데 도움을 준다.[211] 그러나 AR 헤드셋을 사용하면, 한 사람이 헤드셋을 착용하지 않고 헤드셋이 주의를 산만하게 할 경우 두 사람 간의 상호 작용 품질을 저해할 수 있다.[212]

증강 현실은 또한 사용자에게 안전하고 위험 부담이 없는 환경에서 다른 사람들과 다양한 형태의 사회적 상호 작용을 연습할 수 있는 능력을 제공한다. TU 비엔나의 가상 현실 부교수인 Hannes Kauffman은 "협업 증강 현실에서 여러 사용자가 실제 세계에 머무르면서 가상 객체로 채워진 공유 공간에 액세스할 수 있다. 이 기술은 사용자가 같은 장소에 있고 자연스러운 의사 소통 수단(음성, 제스처 등)을 사용할 수 있을 때 교육 목적으로 특히 강력하지만, 몰입형 VR 또는 원격 협업과도 성공적으로 혼합될 수 있다."라고 말한다. Hannes는 이 기술의 잠재적 사용 사례로 교육을 언급한다.

6. 2. 개인 정보 보호 문제

현대 증강 현실의 개념은 장치가 환경을 실시간으로 기록하고 분석하는 능력에 기반을 두고 있다. 이 때문에 개인 정보 보호에 대한 잠재적인 법적 문제가 제기된다. 미국 헌법 수정 제1조는 공익을 위해 이러한 기록을 허용하지만, AR 장치의 지속적인 기록은 공공 영역 밖의 내용도 함께 기록하지 않고서는 이를 수행하기 어렵게 만든다. 법적 문제는 특정 수준의 프라이버시가 기대되는 영역이나 저작권이 있는 미디어가 표시되는 영역에서 발생할 수 있다.

개인 정보 보호 측면에서, 특정 개인에 대해 쉽게 알 수 없는 정보에 쉽게 접근할 수 있다는 점이 문제로 대두된다. 이는 안면 인식 기술을 통해 이루어진다. AR이 사용자가 보는 사람에 대한 정보를 자동으로 전달한다고 가정하면, 소셜 미디어, 범죄 기록, 결혼 여부 등 모든 정보가 노출될 수 있다.[298]

스티브 만이 2004년에 처음 제안하고 레이 커즈와일과 마빈 민스키가 2013년에 더 발전시킨 인간 증강 윤리 강령은 2017년 6월 25일 토론토 가상 현실 컨퍼런스에서 최종적으로 비준되었다.[299][300][301][302]

6. 3. 과몰입 및 현실 왜곡

"포켓몬 GO로 인한 죽음"이라는 제목의 논문에서, 퍼듀 대학교 크라네르트 경영대학원의 연구원들은 이 게임이 "사용자가 운전하면서 게임을 할 수 있는 포켓스탑이라고 불리는 위치 근처에서 차량 충돌, 관련 차량 손상, 개인 부상, 사망자가 불균형적으로 증가했다"고 주장했다.[296] 이 논문은 한 지자체의 데이터를 사용하여 전국적으로 어떤 의미를 가질 수 있는지 추론했으며, "포켓몬 GO의 도입으로 인한 충돌 증가가 2016년 7월 6일부터 2016년 11월 30일까지 145,632건이며, 이로 인한 부상자 증가가 29,370명, 사망자 증가가 256명"이라고 결론지었다. 저자들은 같은 기간 동안 이러한 충돌과 사망으로 인한 비용을 20억달러에서 73억달러 사이로 추산했다. 또한, 설문 조사에 참여한 고급 인터넷 사용자 중 3명 중 1명 이상이 쓰레기나 낙서와 같은 주변의 불쾌한 요소를 제거하고 싶어하며, 심지어 길거리 표지판, 광고판, 흥미 없는 쇼핑 창을 지워 주변 환경을 수정하고 싶어한다.[297] 따라서 AR은 기업에게 기회인 동시에 위협이 될 수 있다. 비록 이것이 소비자들의 상상력을 사로잡지 못하는 수많은 브랜드에게는 악몽이 될 수 있지만, 증강 현실 안경 착용자가 주변의 위험을 인식하지 못하게 될 위험도 발생시킨다. 소비자들은 증강 현실 안경을 사용하여 주변 환경을 자신의 개인적인 의견을 반영하는 무언가로 바꾸고 싶어하며, 약 5명 중 2명은 주변 환경의 모습과 심지어 사람들이 그들에게 보이는 방식을 바꾸고 싶어한다.

다음으로, 과부하 및 과의존 문제가 AR의 가장 큰 위험이다. 새로운 AR 관련 제품 개발을 위해, 사용자 인터페이스가 사용자를 정보로 과부하시키지 않으면서도 사용자가 AR 시스템에 과도하게 의존하여 환경의 중요한 단서를 놓치지 않도록 특정 지침을 따라야 한다.[18] 이것을 가상 증강 키라고 한다.[18] 일단 그 키를 무시하면, 사람들은 더 이상 현실 세계를 원하지 않을 수 있다.

6. 4. 재산권 문제

위치 기반 증강 현실과 부동산법의 상호 작용은 대부분 정의되지 않았다.[303] 영미법 맥락에서 이러한 상호 작용이 어떻게 해결될 수 있는지에 대한 여러 모델이 분석되었다.

  • 부동산 권리를 재산에 있거나 가까이에 있는 증강 현실까지 확대하여 불법 침입에 대한 강력한 개념을 포함
  • 소유자가 허용하지 않는 한 증강 현실을 금지
  • 소유자가 금지하지 않는 한 증강 현실을 허용하는 '공개 범위' 시스템
  • 부동산 소유자가 방해가 되지 않는 증강 현실에 대해 어떠한 통제권도 갖지 않는 '자유로운 이동' 시스템


포켓몬 GO 열풍 동안 경험한 한 가지 문제는 게임 플레이어들이 근처 위치 기반 증강 현실을 방문하면서 사유 재산 소유자를 방해한 것이었다. 이는 재산에 있을 수도 있고, 재산으로 '가는 길'에 있을 수도 있었다. 포켓몬 GO의 서비스 약관은 플레이어의 행동에 대한 책임을 명시적으로 부인하며, 이는 플레이어가 게임을 플레이하는 동안 불법 침입을 하는 경우 제작사인 나이언틱의 책임을 제한할 수 있다(하지만 완전히 소멸시키지는 않을 수 있음). 나이언틱의 주장에 따르면, 불법 침입을 저지르는 것은 플레이어이고, 나이언틱은 단순히 허용되는 언론의 자유를 행사했을 뿐이다. 나이언틱을 상대로 제기된 소송에서 제시된 이론은, 게임 요소를 불법 침입이나 엄청난 수의 방문자를 초래할 수 있는 장소에 배치하는 것은, 비록 개별 불법 침입이나 방문이 나이언틱에 의해 간신히 발생하더라도, 공해를 구성할 수 있다는 것이다.

나이언틱에 대해 제기된 또 다른 주장은 토지 소유자의 허가 없이 수익성 있는 게임 요소를 토지에 배치하는 것이 부당 이득이라는 것이다. 더 가설적으로, 재산은 소유자의 뜻에 반하여 광고나 불쾌한 내용으로 증강될 수 있다. 미국법에 따르면, 이러한 상황은 증강 현실을 포함하도록 부동산 권리를 확대하지 않고서는 법원에서 부동산 권리 침해로 간주될 가능성이 낮다(영국 관습법이 공중권을 인정하게 된 것과 유사하게).

''미시간 통신 및 기술 법률 검토''에 실린 한 기사는 이 확장의 세 가지 근거가 있으며, 다양한 재산 이해 관계에서 시작한다고 주장한다. 마가렛 라딘이 설명한 재산의 인격 이론은, 인격과 재산 소유 사이의 밀접한 연관성으로 인해 재산권을 확장하는 것을 지지하는 것으로 주장된다. 그러나 그녀의 관점은 법학자들 사이에서 보편적으로 공유되지 않는다. 공리주의적 재산 이론에 따르면, 증강 현실로 인해 발생하는 부동산 소유자의 피해를 방지하고 공유지의 비극을 방지함으로써 얻는 이점, 그리고 소유권 발견을 쉽게 만들어 거래 비용을 줄임으로써 얻는 이점은, 위치 기반 증강 현실을 포함하도록 부동산 권리를 인정하는 것을 정당화하는 것으로 평가되었다. 비록 재산 소유자와 협상해야 해서 혁신을 늦추는 반공유지의 비극의 가능성이 남아 있기는 하지만 말이다. 마지막으로, 토마스 메릴과 헨리 E. 스미스가 지지하는 '사물의 법으로서의 재산' 식별에 따라, 위치 기반 증강은 자연스럽게 '사물'로 식별되며, 디지털 객체의 비경쟁적이고 일시적인 특성은 배제성 정의의 쟁점에서 어려움을 제시하지만, 이 기사는 이것이 극복할 수 없는 것은 아니라고 주장한다.

미국에서 입법 규제에 대한 몇 가지 시도가 있었다. 위스콘신주 밀워키 카운티는 공원에서 진행되는 증강 현실 게임을 규제하려고 시도하여 사전 허가를 요구했지만,[304] 이는 연방 판사에 의해 언론의 자유를 침해한다는 비판을 받았다. 일리노이주는 위치 기반 증강 현실에 대한 통지 및 삭제 절차를 의무화하는 것을 고려했다.

''아이오와 법률 검토''에 실린 한 기사는 여러 지역의 허가 절차를 처리하는 것이 대규모 서비스에 대해 어렵다는 점을 지적했고, 제안된 일리노이 메커니즘이 실현 가능하게 될 수 있지만, 이는 소극적이며 부동산 소유자가 잠재적으로 새로운 증강 현실 서비스를 지속적으로 처리해야 했다. 대신, 증강 현실 서비스 제공자와 부동산 소유자의 이익을 효율적으로 균형을 맞추기 위해, 수신 거부 목록과 유사한 국가 수준의 지오펜싱 등록이 가장 바람직한 규제 형태라고 제안되었다. 그러나 ''밴더빌트 엔터테인먼트 및 기술 법률 저널''에 실린 한 기사는, 단일적인 위치 거부 등록이 원치 않는 증강 현실을 허용하거나 증강 현실의 유용한 응용을 차단하는 등 충분히 유연한 도구가 아니라고 분석한다. 대신, 증강 현실이 기본적으로 허용되지만 부동산 소유자가 사례별로 이를 제한할 수 있는 '공개 범위' 모델(그리고 비준수를 불법 침입 형태로 취급)이 사회적으로 최상의 결과를 낳을 것이라고 주장한다.

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