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