마이크로소프트의 홀로렌즈

매직리프의 MR 기술은 매직 리프 회사만 개발하고 있는 것이 아니다. 마이크로소프트가 2015년에 발표하고 현재는 개발자 버전을 출시하고 있는 '홀로렌즈'도 MR을 구현한다. 그러나 마이크로소프트의 홀로렌즈는 매직 리프와는 좀 다른데 안경 모양의 반투명 디스플레이에서 CG를 만들어 내고 안경 위쪽 부분에 달린 센서가 착용자의 손동작을 인식해 홀로그램이 반응하는 방식이다.

홀로렌즈는 두개의 Light engine을 가지는데 초당 수백만번의 빛조각을 방출하여 이미지를 만들고 투명 디스플레이에 반사되어 눈에 도착한다. 그림7은 한쪽눈에 가상의 이미지를 보여주는 것으로 수정체에 도착하는 빛의 방향이 광범위하게 형성된다. 실제 사물과 같이 거리에 따른 초점 문제를 해결할 수 있다.

<그림7> 마이크로소프트의 홀로렌즈

출처: https://www.reddit.com

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VR, AR의 시장 현황

VR과 AR 시장은 VR이 성장을 주도하고 있지만 2017년 이후부터는 AR이 전체 시장의 성장을 주도할 것으로 예측하는 것이 일반적이다. 2020년 전세계 VR 시장은 300달러(34조8390억원)에 달할 전망이고, AR 시장은 1200억달러(139조3560억원) 규모로 성장해 5년 사이에 VR 시장의 4배 규모로 성장할 것으로 예측됐다.

<그림5> VR, AR 관련 시장 규모 전망

출처: KT경영연구소

’15년 9639억원 규모였던 국내 가상현실 시장은 2020년 5조7000억원으로 6배쯤 커질 전망이고, 통신 3사의 적극적인 참여도 가상현실 시장을 성장시키고 있다. 최근 KT는 세계 최초로 야구경기를 VR로 생중계했고 ’18년 평창동계올림픽 경기를 VR 콘텐츠로 제공해 세계인에게 VR을 대중화하는 계기를 마련한다는 계획이다. SKT는 ’16년 4월 VR 서비스 플랫폼을 선보이고 시장 경쟁에 뛰어들었고, LG유플러스도 LTE 비디오 포털을 통해 VR 콘텐츠 제공하고 있으며, 인기 예능프로그램의 360도 영상을 서비스하고 있다. VR, AR과 더불어 현실과 가상의 정보를 융합한 MR 시장 역시 성장 가능성이 큰 영역으로 주목받는다.

VR, AR, MR의 최신 기술

MR의 선두 기업은 매직리프와 마이크로소프트를 꼽을 수 있다. 매직리프는 체육관에 등장한 고래 등 가상의 이미지를 현실 세계의 일부처럼 느껴지도록 생동감 있게 투사함하는 기술을 보유한 기업이다. 퀄컴, 알리바바 등으로부터 막대한 신규 투자를 받아 널리 알려졌다. 마이크로소프트는 홀로포테이션 (Holoportation)이란 기술을 선보이고 미개척 분야인 MR 시장을 개척 중이다.

매직리프의 포토닉스 라이트필드

로니 애보비츠 CEO는 세간의 높은 관심에도 불구하고 비밀주의를 고수하고 있는 이유에 대해 “우리는 준비가 될 때까지 분명하게 비밀을 유지할 필요가 있다”며 매직리프를 스스로 ‘스텔스 기업(stealth company)’이라고 칭했다. 매직리프는 혼합현실(MR, Mixed Reality) 또는 증강현실(AR) 분야를 상징하는 대표적인 기업으로 인식되고 있다.

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MR ？ 현실과 가상의 정보를 융합해 진화된 가상 세계를 만드는 기술

AR과 VR은 장점은 있지만 완벽한 가상 세계를 구현하기엔 부족한 감이 있다. 예를 들면, VR의 경우 이동하거나 여러 사람이 동시에 같은 화면을 보며 감정을 공유하는 것이 힘들다. 현실 세계와 가상의 정보를 결합한 MR은 현실과 상호작용을 할 수 있다는 AR의 장점과 몰입감을 전해줄 수 있다는 VR의 장점을 합쳐 현실 세계를 합친 가상 세계를 만들어 준다. 때문에 다양한 분야에서 활용될 수 있는데 최근에는 별도의 디바이스를 쓰지 않아도 경험할 수 있는 MR 기술들이 나오고 있다.

그림3은 화제가 되었던 매직 리프(Magic Leap) 사의 고래 영상인데 농구장에 집채만한 고래가 솟구쳐 오르는 것을 별도의 기기를 장착하지 않은 관람객들이 실제인 것처럼 목격할 수 있다. 이처럼 MR은 사실감을 극대화한 3D 입체영상을 우리의 현실 공간에 구현하는데 사용자는 콘텐츠에 대해 강한 몰입감을 느낄 수 있지만 고해상도 3D 이미지와 수많은 초소형 프로젝터가 필요하다.

<그림3> 매직 리프 사의 MR 시연

출처: 매직리프의 공식 유튜브

VR, AR, MR을 하나로 비교한 화면이 그림4에 나타나있다. 좌측은 아무 것도 없는 것에 가상의 로봇을 만들어서 보여주는 것이고, 중간은 현실 세계 위에 가상의 로봇을 입히는 것이다. 우측은 현실 세계에 로봇이 마치 존재하는 것처럼 상세화하고 사용자와 상호작용을 추가한다.

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ICT 기술과 헬스케어, 분당 서울대병원의 음성인식 U-헬스 당뇨케어 시스템

출처: 분당서울대병원, Science MD

분당서울대병원 U-헬스케어 팀은 당뇨 환자가 가정에서 측정한 혈당 데이터를 자동으로 전송하고 의료진이 이를 평가한 후 맞춤형 헬스 정보를 제공하는 서비스를 개발하고 효과를 발표하였다(그림6). 문제는 뛰어난 효과에도 불구하고 환자 비율이 높은 노인들이 모바일 디바이스나 인터넷 사용에 익숙하지 않다보니 U-헬스케어 시스템을 제대로 활용하지 못했다. 이런 문제를 해결하기 위해 노인들이 전화를 거는 데는 익숙하다는 점에 착안해 국내 헬스케어 관련 기업과 함께 본인의 혈당과 활동량을 말로 하면 U-헬스케어 시스템이 음성을 인식하고 이를 바탕으로 맞춤형 헬스 정보를 제공하는 음성인식 U-헬스 당뇨케어 시스템을 개발했다(그림7).

<그림6> 분당서울대병원 U-헬스 당뇨케어 시스템

출처: 분당서울대병원

<그림7> 음성인식 U-헬스케어 시스템

출처: 분당서울대병원

분당서울대병원에서는 60세 이상의 환자 66명을 대상으로 음성인식 U-헬스케어 시스템의 관리를 적용한 A그룹 33명과 스스로 혈당을 측정한 B그룹 33명으로 나누어 6개월 동안 관찰했다. 6개월 후 A그룹은 B그룹에 비해 혈당 조절 상태를 알려주는 당화혈색소 수치가 단순히 혈당을 측정한 B그룹에 비해 약 8.5% 더 낮은 것으로 확인됐다(그림8).

<그림8> 음성인식 U-헬스케어 시스템 적용 여부에 따른 혈당 변화 결과

출처: 분당서울대병원

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강의영상 : 의료용 디지털 X-Ray 디텍터 SW의 표준 지침 구축 및 역공학을 통한 품질 향상 사례

22nd SW Quality Insight 컨퍼런스

트랙2-2. 김현준 수석(디알텍) 강의영상 

주제 : 의료용 디지털 X-Ray 디텍터 SW의 표준 지침 구축 및 

역공학을 통한 품질 향상 사례

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IoT 플랫폼과 성능, 그리고 모니터링

IoT 플랫폼은 오픈소스가 이끌고있다
(Eclipse Vorto-DSL 로다양한플랫폼지원)

 IoT 플랫폼은 데이터싸움
(실제물건을 파는게 아닌 데이터 핸들링으로부터 가치를 이끌어내는 것)



IoT 성능 및 모니터링 쉽지않다
(Heterogeneous + Complexity + …)

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헬스케어 사례 연구 - ICT 기술과 연계

의료 서비스 산업은 질병이 발생한 환자나 질병을 치료하였지만 추적 관리가 필요한 사람들을 대상으로 한다. 일단 질병이 발생한 시점부터 관리가 시작 되다보니 질병이 발생하기 전 예방에 대한 관심이 점차 늘어나고 있다. 건강검진 등과 같은 분야가 있기는 했지만 년 단위 관리가 보통이었기 때문에 실시간으로 건강을 유지시키도록 도와주는 헬스케어(Healthcare) 시장이 확대되고 있다. 이동이 가능한 모바일 디바이스를 통해 건강 데이터의 실시간 수집도 가능해 지면서 헬스케어는 새로운 의료 분야로 발전을 거듭하는 중이다. 이번 회에서는 헬스케어에 들어가는 ICT 기술에 대해 살펴보도록 한다.

사례 연구 전 확인 사항

헬스케어 서비스의 개념

소프트웨어를 개발하는 이유로 사용자의 편의성이나 기능 증대에 활용하는 경우가 일반적이기 때문에 서비스 자체를 바꾸는 경우는 드물다. 의료 서비스도 질병 여부에 따라 병원에 방문해 환자를 오프라인으로 치료하는 것이 일반적이만 헬스케어의 경우 ICT 기술이 접목되면서 서비스 자체에 변화가 많이 생긴다.

헬스케어 서비스는 기존 의료 서비스에 ICT 기술을 접목한다. 그림1은 헬스케어 서비스의 개념을 나타낸다. 기존 의료 서비스는 환자가 발생하면 병원과 약국에서 대면 의료를 통한 서비스를 하지만 헬스케어 서비스에서는 환자는 물론이고 질병이 발생하지 않은 일반인 대상으로 다양한 서비스를 제공한다. 게다가 ICT 기술의 발달로 원격진료라는 새로운 서비스도 나타났다.

기존 의료 서비스는 반드시 의료 기관을 통해 서비스를 받을 수 있지만, 헬스케어는 헬스케어 디바이스, PC, 모바일 디바이스, 운동시설 등 다양한 디바이스와 정보를 주고받으며 추가적인 서비스를 받을 수 있다. 병원에서 전달하는 정보는 전자의무기록(EMR, Electronic Medical Record), 처방전달시스템(OCS; Order Communication System), 의료영상저장전송시스템(Picture Archiving Communication System) 등이 있고, 다양한 디바이스가 전달하는 정보는 국제표준 전자건강기록(EHR; Electronic Health Record)가 있다. 전송된 정보는 각각의 표준화된 규격에 맞춰 빅데이터로 관리되며, 중요 의료, 건강 정보를 분석하여 헬스케어 서비스를 제공하고 있다.

한마디로, 헬스케어는 기존 의료 서비스에 ICT 기술을 접목 시킨 서비스다. 헬스케어는 발전하는 IoT(Internet of Things) 개념을 적용하는 서비스 중에서 빅데이터 분석에 의해 개인의 특성을 파악하고 맞춤 서비스를 할 수 있는 대표적인 서비스라고 할 수 있다.

<그림1> 헬스케어 서비스의 개념

헬스케어의 정보 수집

헬스케어에서 가장 먼저 고민해야 하는 것은 데이터다. 사용자의 일상생활 정보인 헬스 정보부터 병원의 진료 정보, 그리고 전문 의료 기기를 통한 의료 정보까지 거의 모든 정보를 대상으로 한다. 병원의 진료 정보나 의료 기기를 통한 의료 정보는 기존 의료 서비스에서도 관리되던 정보라 양이 많지는 않지만 헬스 정보는 사용자의 24시간을 대상으로 하기 때문에 방대한 양이 수집된다. 모든 정보가 저장되는 기존 의료 서비스와는 다르게 헬스 정보는 기준에 따라 라이프 사이클 관리가 필요하다. 사용자의 건강 상태, 질병 이력 등을 고려하여 나이, 성별, 질병과 같은 항목에 따라 다양하게 기준이 마련될 수 있도록 설계하는 것이 좋다.

그림2는 헬스케어 서비스의 개념 아키텍처(Conceptual Architecture)를 나타내고 있다. 병원과 의사가 환자에게 직접 정보를 얻는 정보 밖에 없었지만 헬스케어는 병원에 없는 환자나 일반인이 생성하는 정보가 수집된다. 정보 수집을 위해 서드파트 앱이나 헬스케어 디바이스를 통해 헬스, 헬스 교육, 패턴, 그리고 주변 사람들의 헬스 정보까지 나타낼 수 있고 병원이나 건강관리센터에서는 EMR, OCS, PACS 등을 통해 환자, 치료, 의료, 예방 등의 정보를 나타낼 수 있다. 이러한 정보는 헬스케어 서비스 플랫폼에서 빅데이터 분석을 통해 서비스 사용자에게 필요한 맞춤 헬스, 질병, 치료 정보 등으로 제공된다.

<그림2> 헬스케어 개념 아키텍처의 예

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