[사이언스온고지신]입체공간 영상 미디어, 통신, 그리고 메타버스<1> 3D 영상과 통신의 미래

음성(청각)과 영상(시각)은 중요한 소통 수단이다. 1980년대 유선에서 TDX 개발을 통해 유선 전화 음성 서비스가 가능해졌다. 1990년대 무선에서는 CDMA 개발을 통해 이동 전화 음성 서비스를 생활화한 바 있다. 2000년대부터는 모바일 인터넷 기술과 스마트폰 발달로 영상 서비스는 이제 일상이 됐다. 이렇게 음성과 영상은 의사, 지식, 감정을 전달하는 수단인 미디어로서 중요한 역할을 하고 있다. 영상에 대해서는 2D 평면 영상에서 3D 입체공간 영상 미디어로 발전하고 있다.

모니터 혹은 스마트폰에서 볼 수 있는 평면 영상은 해상도 증가에 따라 HD, 4K UHD로 진화하고 있으며 향후에는 8K UHD로 발전할 것이다. 그러면 입체공간 영상의 경우는 어떤가? 입체공간 영상을 표현하는 방식은 크게 세 가지가 있다. 라이트필드(Light Field), 포인트 클라우드(Point Cloud), 그리고 홀로그램이다. 이들의 분류는 영상을 획득, 저장, 재생하는 방법에서 차이가 있다. 입체공간 영상은 요구되는 데이터량이 엄청나다. 예를 들어, 라이트필드로 2×2×2㎥ 공간을 표현하려면, 비압축과 압축(500분의 1) 데이터량이 각각 1.5테라비피에스(Tbps)와 3기가비피에스(Gbps)가 된다. 포인트 클라우드는 저장 방식 차이로 이보다도 높다. 홀로그램인 경우, 높이 8㎝ 영상크기, 시야각 상하좌우 30도 영상에 대한 데이터량은 비압축과 압축(750분의 1)이 각각 11.5Tbps와 15.3Gbps로 예상된다. 이 경우 5G를 사용하더라도 제한된 수의 사용자만이 즐기게 되거나 한 사람도 즐기기에 부족하다. 이것이 6G 통신개발을 견인하는 요인 중 하나다.

이렇게 많은 데이터량이 요구되는 입체공간 영상 미디어가 과연 실제 서비스에 적용될 것인가? 라는 생각도 든다. 현재 스마트폰에서 즐기는 영상만으로도 생활하는 데 문제가 없기 때문이다. 하지만 인간의 통신에 대한 욕구가 날로 커지는 상황이 통신개발을 견인하고 있다. 물론 영상 서비스의 요구는 진작에 있었다. 이를 위해 유·무선 통신은 발전을 거듭해 왔다. 현재는 유·무선 인터넷 기술에 의해 영상 서비스가 활성화됐고 영상에 의한 소통과 정보 획득의 요구는 엄청난 트래픽양을 유발하고 있다. 가까운 미래에 입체공간 영상 미디어에 대한 요구는 통신 서비스의 흐름으로 볼 때 자연스런 순서라 보여진다.

우리는 원격의 사람 혹은 사물과 통신할 때 상대의 모든 환경을 알고 싶어 한다. 축구, 야구, 골프 등 스포츠 경기를 관람 시 선수 움직임이나 경기장 응원석 상황 등도 궁금하다. 이런 욕구는 입체공간 영상을 원격으로 보냄으로써 어느 정도 해결된다. 이렇게 미래의 통신은 원격 공간이 그대로 상대 사용자에게 가는 형태가 되고 사용자는 그 속에 빠져 들어 여기저기를 헤집고 다닐 수 있게 되는 것이다. 차세대 모바일 플랫폼이 될 스마트 글라스가 속속 출시되고 있는데 이를 통해 3D 영상을 즐기는 것이 더욱 쉬워질 것으로 예상된다. 이 경우 원격의 입체공간 영상 미디어는 정보 전달 수단으로 더욱 활성화될 것이다.

입체공간 영상은 네트워크에 미디어 클라우드를 사용하여 전송하고자 하는 원격 공간을 부분적으로 사용자에게 보여줄 수 있다. 요구 시점 영상이 미디어 클라우드로부터 사용자에게 실시간으로 오게 되고 미디어 클라우드는 주변 영상을 준비해 놓고 있다가 사용자가 다른 시점을 요구할 때, 실시간 전달하게 된다. 스마트 글라스의 사례가 대표적이다. 스마트 글라스는 작고 가벼울수록 좋기 때문에 처리 및 저장장치의 소형화 또한 필요하다. 또 스마트 글라스는 입체공간 영상을 즐기는 데 유리해 미디어 클라우드의 역할도 더욱 커질 것이다. 물론 네트워크의 전송 용량과 단말의 능력이 충분하다면 입체공간 영상을 단말에서 직접 즐기는 경우도 존재할 것이다. 향후 미래 통신은 입체공간 영상 미디어가 주가 되면서 미디어 클라우드를 매개로 이뤄질 것으로 판단된다.

방승찬 ETRI 통신미디어연구소장 scbang@etri.re.kr