2024년 12월 15일
공간 컴퓨팅 (Spatial Computing)
1. 인간-기계 시너지, 공간 컴퓨팅 (Spatial Computing)
| 개념도 |  | |
|---|---|---|
| 개념 | 주변 환경, 실제 세계, 신체 등을 다양하게 활용하기 위해 디지털 정보를 물리적 공간에 통합하는 인간-컴퓨팅 상호작용 기술 | |
| 특징 | 몰입감 | 사용자가 특정 활동이나 경험에 디지털 세계와 현실 세계를 구분하지 못하고 실감 나는 경험을 제공 |
| 상호 작용성 | 사용자가 제스처, 손, 목소리 등을 사용하여 디지털 객체 즉 주변 환경과 자연스럽게 상호작용 | |
| 맥락 인식 | 사용자의 위치, 주변 환경 및 활동을 인식하고, 이를 통해 사용자에게 더욱 개인화되고 관련성 있는 경험을 제공 | |
- 공간 컴퓨팅은 현실 세계에서 중요한 가치를 지닌 실제 형태와 공간을 다루고, 이러한 가상 공간이 실제 장소와 의미 있는 연결을 갖도록 하며 실제와 가상의 경계를 허물고 두 세계를 통합
- 공간 컴퓨팅은 미래 인간-기계 시너지 핵심 기술로 전망되며, 가트너 2025년 10대 전략 기술에 포함
2. 공간 컴퓨팅의 구성도 및 구성 요소
(1) 공간 컴퓨팅의 구성도
 |
(2) 공간 컴퓨팅의 구성 요소
| 구성 요소 | 역할 |
|---|---|
| 기계 | 인간과 공간의 접점으로 기능 관점에서 컴퓨팅 성능, 인터페이스로 구분되며, 3차원 360도, 5감 관점에서 발전 |
| 참여자 | 공간 구성의 주체이자 대상으로, 실존하는 인간 외 AI 페르소나, 사물의 의인화 및 완전히 새로운 신원 등장 가능 |
| 공간 | 공간 혁신의 핵심으로, 기술적 완성도에 따라 경계의 사라짐 정도가 정의됨 |
- 공간은 기계를 통해 구현되므로 공간 인식, 센서 또는 XIA(XR, IoT, AI) 기술 등을 통해 공간 컴퓨팅을 구현하고 이를 위해 클라우드/에지 컴퓨팅, 블록체인 등 다양한 기반 기술 필요
3. 공간 컴퓨팅의 구현 및 기여 주요 기술
(1) 공간 컴퓨팅을 구현하는 주요 핵심 기술
| 구분 | 핵심 기술 | 세부 기술 |
|---|---|---|
| 환경 인식 | 컴퓨터 비전 | – 기계가 이미지를 자동으로 인식, 사물 분류 – 에지 검출, 영상 분할, 특징 추출, 매칭 |
| 센서 기술 | – 사용자 위치, 방향, 움직임 정보 수집, 실시간 파악 – GPS, 가속도계, 자이로스코프, 깊이 센서 등 | |
| 공간 적응 | 공간 맵핑/ 로컬라이제이션 | – 시스템이 물리적 환경의 디지털 표현 생성 – 공간 내 사용자의 위치를 정확히 파악 지원 |
| 공간 사운드 | – 사용자 위치/방향 사운드 제공, 몰입감 향상 – 3D 오디오 렌더링, 사운드 전파 알고리즘 등 |
(2) 공간 컴퓨팅에 기여하는 주요 기반 기술
| 구분 | 기반 기술 | 역할 |
|---|---|---|
| XIA 기술 | 확장 현실(XR) | – 사용자에게 경험과 몰입감 제공 및 확장된 현실 창조 – 증강 현실(AR), 가상 현실(VR), 혼합 현실(MR) 활용 |
| 사물 인터넷(IoT) | – 웨어러블 디바이스 등 사용자 디바이스 연결 – 블루투스, Zigbee, LoRa, LTE-M, NB-IoT | |
| 인공지능(AI) | – 인간의 지능을 모방하여 인간과 기계 상호작용 – 인공신경망, 기계학습, LLM, 엣지 AI, 온디바이스 AI | |
| 응용 기술 | 5G / 6G 이동통신 | – 3차원 360도 콘텐츠 환경을 이동 환경에서 실행 – 5G 저지연 이동통신, 6G 이동통신, 위성 통 |
| 클라우드 /에지 컴퓨팅 | – 사용자 디바이스 자체 처리 및 데이터 센터 동기화 – 클라우드 컴퓨팅, 에지 컴퓨팅, MEC | |
| 블록체인 | – 분산 원장 기반 공간 컴퓨팅 내 무결성 및 신뢰성 향상 – 스마트 계약, 전자서명, 합의기술, 마이닝, 하이퍼레저 |
- 공간 컴퓨팅은 다양한 기반 기술을 통해 사용자와 상호 작용한다는 측면에서 확장 현실(XR)과 차이점이 있으며, 의료, 엔터테인먼트, 제조, 교육 등 다양한 산업에서 활용
4. 공간 컴퓨팅과 XR의 차이점 및 활용
(1) 공간 컴퓨팅과 XR의 차이점
| 비교 항목 | 공간 컴퓨팅 | 확장 현실(XR) |
|---|---|---|
| 핵심 기술 | 센서, 인공지능, 머신러닝, 클라우드 컴퓨팅, 인터페이스 기술 | 디스플레이, 센서, 그래픽 처리 장치, 컴퓨팅 파워 |
| 데이터 활용 | 사용자 주변 환경 인식 및 분석 | 디지털 콘텐츠 제작 및 표현 |
| 구현 방식 | 실제공간 디지털 표현 생성 및 관리 | 가상환경 제공 또는 현실에 가상요소 오버레이 |
(2) 산업 분야 별 공간 컴퓨팅의 활용
| 산업 분야 | 공간 컴퓨팅 활용 |
|---|---|
| 의료 | – 의료 훈련/교육, 원격 진료 및 원격 의료, 진단 시각화, 수술 계획/지원, 재활/물리 치료, 환자 교육/참여 |
| 엔터테인먼트 | – 가상 콘서트, 음악, 영화, 게임, 스포츠 등 가상 공간에서의 엔터테인먼트 소비 방식 변화 |
| 제조·협업 | – 생산성 향상, 디지털 트윈 생성 프로세스 자동화, 효율성·안전성 개선 |
| 교육 | – 몰입형 학습 경험, 공간 추론 및 문제 해결을 위한 인지 발달, 개인화 및 접근성 향상 |
- 아직 공간 컴퓨팅을 위한 배터리, 무게 등 물리적인 한계와 소프트웨어 성숙도가 높지 않아 하드웨어 경량화 및 플랫폼 개발, 블록체인 기반 무결성 보장을 통해 공간 컴퓨팅 이용 환경 개선 필요
[참고]
- 김영희, 공간 컴퓨팅(Spatial Computing) 산업 현황 보고서, 한국저작권위원회, 2024
- 신동형, 공간 컴퓨팅이 가져올 세상 변화, NIA(Digital Insight), 2023
- 배순한, 공간 컴퓨팅(Spatial Computing)이 만드는 새로운 현실, Deloitte, 2023
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