혼합현실 인터페이스를 위한 스마트안경...
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혼합현실 인터페이스를 위한 스마트안경 기술
2013. 7
본 분석물은 교육과학기술부 과학기술진흥기금과
복권기금을 지원받아 작성되었습니다.
2
머 리 말
스마트폰 이후의 차세대 기기로 웨어러블 컴퓨팅 기기가 조명되면서,
스마트안경의 생태계의 확장과 경쟁이 치열하게 전개되고 있습니다.
이에 글로벌 기술시장에 대한 대처 및 국내 산업화 성장기반 구축을
위해 기술개발 및 그 활용기반의 구축이 필연적입니다.
이에 스마트안경 관련 기술 및 특허동향과 분석, 시장동향 및 대응
전략 관련 정보제공을 통해 연구 개발자에게 최신 기술개발 지원정
보 제공, 기업의 성장전략 수립과 비즈니스 기회 창출, 정부 및 기관
의 산업화 추진 및 지원 방안 강구 등에 도움이 되고자합니다.
이 연구보고서는 저희 한국과학기술정보연구원 ReSEAT 프로그램
에 참여하고 계신 김하진, 황재룡, 박종만 전문연구위원이 작성한 것
으로 필자의 노고에 감사드립니다. 아울러 본고의 내용은 필자의 사
견일 뿐 저희 연구원의 공식견해가 아님을 밝힙니다.
2013년 7월
한국과학기술정보연구원
원 장 박 영 서
목 차
제1장 서 론 ·······················································································1
1. 연구의 필요성 및 목적 ····························································· 1
2. 스마트안경 관련 이슈 ······························································· 2
제2장 스마트안경 기술개요 ································································8
1. 혼합현실 기술 ········································································· 8
2. 스마트안경 기술 ······································································ 12
제3장 스마트안경 특허동향 ······························································27
1. 스마트안경(HMD) 특허 동향 ················································· 27
2. 스마트안경 기술특허 분석 ····················································· 32
제4장 스마트안경 및 워치 시장동향 ················································38
4
1. 스마트안경 시장동향 ······························································· 38
2. 스마트워치 시장동향 ······························································· 47
제5장 스마트안경 기술전망 및 대응과제 ·········································53
1. 기술전망 ··················································································· 53
2. 대응전략 및 과제 ····································································· 57
참고문헌 ·························································································60
표 목차<표 1-1> 스마트안경 및 관련기술 연구동향 검색 ···································· 6
<표 2-1> 구글글래스 기술제원 ································································· 21
<표 3-1> Head mounted display에 대한 구글의 PCT 특허 ·················· 30
<표 3-2> head mounted display에 대한 MS의 PCT 특허 ···················· 30
<표 3-3> Head mounted display에 대한 애플의 PCT 특허 ·················· 31
<표 3-4> Wearable computing device에 대한 구글 PCT특허 ·············· 31
<표 3-5> Glasses에 대한 구글 PCT특허 ················································ 32
<표 3-6> Wearable computer device에 대한 구글PCT 특허 ················ 32
<표 3-7> 2012년 구글글래스 관련 PCT특허내용 ··································· 34
<표 3-8> 2013년 6월까지 구글글래스 관련 PCT특허내용 ····················· 35
<표 4-1> 국내 HMD 시장전망 ································································· 38
<표 4-2> 웨어러블 기기 선호사항 ··························································· 42
<표 5-1> 주요 HMD 제품 및 적용기술동향 ··········································· 54
그림 목차<그림 2-1> 현실 환경과 가상환경의 연속성(continuum) ························· 9
<그림 2-2> 착용 AR 디스플레이기반 곡면거울 방식 ···························· 13
<그림 2-3> 회절방식 ··············································································· 13
<그림 2-4> 홀로그래픽 방식 ···································································· 15
<그림 2-5> 편관방식 ················································································· 15
<그림 2-6> 반사방식 ················································································· 16
<그림 2-7> Optivent 반사방식 ································································· 17
<그림 2-8> 구글글래스의 웨어러블 기기 구조 ······································· 18
<그림 2-9> 구글글래스의 디자인과 프로젝터 원리 ································ 20
<그림 2-10> MS의 투시 HMD 기기구조 ················································ 22
<그림 2-11> 애플의 투시 HMD 기기 구조 ··········································· 24
<그림 2-12> 소니의 HMD장치 ································································· 26
<그림 3-1> 국가별 출원건수 비중 ··························································· 27
<그림 3-2> Head mounted display에 대한 PCT 특허 ························· 28
<그림 3-3> Glasses를 키워드로 한 연도별 PCT추이 ···························· 33
<그림 3-4> 구글글래스 관련 PCT 특허기술 분야 ·································· 36
<그림 3-5> HMD에 대한 한국 특허 구성 ··············································· 38
<그림 4-2> 웨어러블기기 시장가치(백만$) ············································· 41
<그림 4-3> 신뢰할만한 웨어러블 기기 사업자 ······································· 43
<그림 4-4> 미국인들의 착용컴퓨팅기기 관심분포 ································ 44
<그림 4-5> 구글글래스의 시장가치 ························································· 45
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제 1장
서 론
1. 연구의 필요성 및 목적
○ 본 연구에서 ‘스마트안경’은 안경형태의 프레임과 투시 HMD
(see-through head mounted display)기능을 가진 착용컴퓨터기
기(wearable computer device)를 지칭한다.
○ 스마트안경의 기술기반인 HMD는 차세대 모바일 산업의 핵심
기기중의 하나로 세계시장 규모가 2012년 대비 2016년 3~4배
정도로 급속히 성장할 전망이다. 미국은 군사, 항공, 의료분야
에, 일본은 가상현실 게임분야, 유럽은 일반 생활분야에서의 개
발과 산업화에 집중하고 있다. 구글, 애플, 마이크로소프트, 삼
성, 소니 등 빅 플레이어들의 경쟁가속화가 예상되는 상황이다.
○ 최근 Apple의 'iGlass', 구글의 'Project Glass' 등이 소개되면
서 스마트폰 이후의 신규 정보기기로 개인 착용 컴퓨터기기인
스마트 안경과 워치(손목 시계)형태의 시장가능성이 이슈화되
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고 있다. 스마트안경은 HMD 기술영역에서 EMD(Eye Mounted
Glass)와 초소형 착탈식 EGD(Eye Glass Display)의 진화된 형
태로 성장산업화가 가능한 필수적 연구 분야이다.
○ 국내 경우 과거 HMD 기술에 관한 연구개발과 상용화 이력에
도 불구 국내 활성화기반이 미흡하며 아직 글로벌 상용화 경쟁
기반이 취약하다. 스마트안경 분야의 글로벌 기술경쟁과 시장
점유, 국내성장산업화를 위한 기술 및 특허, 시장동향 파악과
대응전략 제시가 필수적인 시점이다.
○ 스마트안경에 대한 기술이슈 및 현황을 파악하고 특허중심의
기술동향, 시장동향을 조사 분석하여 기술 및 시장 대응과제를
제시함으로써, 기업과 정부의 스마트안경 가술 대응전략 수립,
IT융합성장 부문의 동력원 발굴, 정책 및 전략 수립과 추진과
정에 도움을 주고자 함이 과제의 목적이다.
2. 스마트안경 관련 이슈
○ 스마트안경의 정의와 용어사용 시기는 분명하지 않으나 2012년
구글의 ‘Project glass'의 공개시점을 전후하여 시장조사기관 및
언론매체에서 스마트폰 이후시기의 차세대 착용컴퓨터기기로,
안경형태의 투시 HMD를 ‘smart glasses’란 용어로 지칭하며
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정착된 것으로 보이나 명칭에 대한 이슈가 있다.
- 구글, 애플, 마이크로소프트 등 주요 플레이어들의 특허 속 명
칭은 ‘착용기기(wearable device)’ 나 ‘투시 HMD’ 이고 발표
시에는 기술적 명칭이 아닌 ‘Google glass’ 나 ‘iGlass’로 안경
형태가 강조된 브랜드 명을 사용한다.
○ 아이폰 출시 이후 최근 스마트폰의 혁신성이 신기술의 수용과
진화속도, 매출 증가속도 측면에서 완만해졌다는 주장 속에,
Google Glass나 iGlass등 스마트 안경 개발 및 상용화가 기존
스마트 폰 관련 생태계에 미칠 영향에 대한 이슈가 있다. 스마
트안경의 진화는 디스플레이 및 저 전력 통신기술, 배터리기술,
차세대 무선기술 및 디바이스의 진화로 과거와 다른 양상을 보
일 것[1]이라는 의견이 있다.
○ 착용(wearable)컴퓨팅기술의 진화경향이 기기단말의 요소기술,
소재 및 부품기술, 생체움직임 및 인식에 의한 작동기술 등에
의한 것인지에 대한 이슈가 있다. 특히 기기단말에 대한 이슈
로 팔찌형태의 생체정보 채집 장치와 시계형태의 정보전달 플
랫폼과 혼합현실(mixed reality)환경에서의 적용을 위한 스마트
안경 형태의 HMD가 스마트폰 이후의 성장 동력원으로 작용할
지 여부에 대한 이슈가 있다.
- 다양한 상품으로 제시되는 팔찌형태의 착용기기들과 소니, 애
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플, 삼성, 마이크로소프트 등이 제시하는 손목시계 형태의 상
품과 개념들은 컴퓨터나 스마트폰의 주변기기 혹은 보조기기
의 범주에서 인식되는 반면, 구글 스마트안경은 혼합현실 정보
활용을 위한 포스트 스마트폰 시대의 필수기기로 예상되거나
산업성장의 신규동력원으로까지 고려[2]된다는 이슈도 있다.
○ 구글과 애플의 제품 전략방향과 성능 및 시장 지배 제품에 대
한 이슈, 기술 및 콘텐츠의 개발방향성 등에 대한 이슈가 있다.
- 구글은 엔지니어링을 선도하는 회사로 시장에 수많은 제품을
출시하고 피드백을 통해 수정해 가는 전략을 갖고 있다. 최근
구글은 개발 초기상태로 제품을 제시하고 개발자의 기술개발
관점과 사용후기관점에서의 피드백으로 제품을 향상시키고 있
다. 혹평과 호평의 두 가지 평가관련 이슈가 있다.
⦁ 구글글래스는 혼합현실 속에서 손을 자유롭게 하며 UI와
UX를 확대하는 혁신적 제품으로 웨어러블 컴퓨터 기기의
미래지향적 방향성 제시에 기여하고 있다는 긍정적 평가가
있다. 사용자 사용 후기에 나타난 불편내용으로 음성 및
제스처 인식 성능, 화면 디스플레이 속도, 화면크기, 안경
맞춤과 초점조절, 와이파이 통신의 안정성, 글래스 활용 앱
의 부족, 스마트폰에 비해 기능 열위, 화면집중을 위한 시
야분산 및 치우침에 의한 눈동자 피로감등 부정적 평가가
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있다.
○ 현재 대표적 스마트안경인 구글 글래스는 모든 첨단기기들의
초기와 마찬가지로 아직 관심만큼 기술적 만족도는 높지 않다.
애플이 착용컴퓨터기기 기술에 관심을 갖고 손목응용 디스플레
이 형태의 ‘iWatch’를 드라이브하고 있어도 ‘iGlass’에 대한 개
념을 어떻게 연결할지가 관심사이다. 향후 소비자의 관심이 손
목시계 혹은 안경형태 일지에 대한 이슈가 있다.
- 애플의 전략은 구글과 달리 완벽하다고 믿기 전에 제품을 출
시하진 않는 형태로 먼저 제품을 만들지 않고 경쟁상대를 연
구하여 완전한 제품으로 단번에 시장을 공략하는 스타일이다.
애플 iGlass의 출시가 장기간이 소요되지는 않을 것이나 구글
이 제공하는 것 이상의 서비스와 경험이 반영될 것이다. 애플
글래스가 안경시장 진입엔 늦었지만 세련되고 덜 위험한 상태
로 출시될 것이며, 2013년 하반기 애플 스마트워치의 출시가
스마트안경의 향방을 가늠해 줄 것[3]이라는 관측이 있다.
○ 국내의 스마트안경 기술관련 이슈파악을 위해 연구동향 키워드
를 분석한 결과 <표 1-1>과 같이 혼합현실에 대한 연구 참여
인력은 2008년부터 급증 추세이며, 착용컴퓨터기술의 핵심기술
인 HMD, EGD, EMD, 착용컴퓨터 분야는 급증추세에서 정체
나 하향추세로 나타난다. 스마트안경 관련 원천기술개발과제1)
6
<표 1-1>스마트안경 및 관련기술 연구동향 검색
키워드 통합 과제 성과 논문 참여인력 추이혼합현실 150 87 53 10 2008년 이후 급증
HMD 183 84 73 262007년부터 급증,
2011년 이후 감소
EGD 26 7 17 2 2011년 이후 감소
EMD 87 33 44 102008년부터 급증,
2010년 이후 급감
스마트안경 1 0 0 1 2012년 1건(추이 없음)
착용컴퓨터 235 141 58 362008년부터 급증,
2010년 이후 정체
* 자료: 2013년 5월말 기준 NTIS(http://www.ntis.go.kr) 시맨틱 검색결과
* 과제 및 성과는 주로 대학 및 연구기관의 과제수행 통계와 연구보고서,특허, 기술이전, 사업화 등이 포함되어 있으며 일반적 논문 포함.
가 2012년 1건으로 검색되어, 미약하지만 국내에서도 기존의
HMD관련 기술이 스마트안경 기술로의 전이시작 여부에 대한
관측이슈가 있다. 그러나 과제건수 및 과제 수행기업의 전문성
을 미루어 개발 플랫폼이 기술선도나 생태계 형성에 영향을 미
치는 정도의 동향으로 볼 수 없다는 의견이 있다.
○ 구글글래스는 외관상으로 1세대 디지털 안경인 Steve Mann의
아이탭(eye tap)[4]과 비교되나, 4세대 안경[5]에 해당한다. 디지
1) 이 과제는 한국산업기술평가관리원의 2012년 SW컴퓨팅산업원천기술개발과제로
과제명이 ‘스마트비전 기능을 가진 시스루 스마트안경용 개방형 플랫폼 개발’이
다.
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털 안경에 대한 대중의 반감표출이 있었던 만큼, 구글글래스의
사회적 역할이나 영향에 대해 공공목적의 특정감시나 대중에
의한 공동감시[6]기능 역할에 대한 찬반이슈가 있다. 공공안전
감시의 순기능 대비 프라이버시 침해 및 해킹의 역기능과 글
래스의 재판매, 대여 및 양도, 이전 등에 대한 인증 및 보안처
리에 대한 이슈가 있다.
8
제 2장
스마트안경 기술개요
1. 혼합현실 기술
가. 기술개요
○ 스마트안경의 기술동향 분석을 위한 기술 환경 및 구성은 스마
트안경의 활용 환경인 혼합현실(MR: Mixed Reality)환경을 기
반으로 하며 그 개념 및 구성기술은 다양하다.
- 혼합현실에 대한 정의는 “현실과 가상영역 사이에서 현실성과
가상성의 증강(Augment)을 통해 현실에서 가상환경으로 확장
되는 증강현실 연속체(ARC: Augmented Reality Continuum)”
라는 Paul Milgram과 Fumio Kishino의 정의[7]가 많이 사용
된다. 이중현실(Dual Reality)과 혼합현실(Mixed reality)[8]로
설명되기도 한다. 최근 ARC 구현은 다양한 기술[9]로 진화되
고 있다.
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- 과거 가상현실의 개념은 가상세계의 몰입이 키워드였으나 가
상세계는 물리적 현실과의 한계가 있었고 이를 극복하고자 현
실과 가상세계가 통합된 기술, 즉 혼합현실 기술이 필요하게
되었다. 스마트안경 기술은 <그림 2-1>과 같은 혼합현실 기
<그림 2-1> 현실 환경과 가상환경의 연속성(continuum)[7]
혼합 현실 (MR: Mixed Reality)
공간 AR 투시 AR 비몰입 VR 몰입VR
현실 환경 증강현실(AR) 증강가상현실(AV) 가상 환경(VR)
반환경의 증강현실(AR) 및 가상현실(VR)기술을 모태로 하며 특
히 최근 안경형태 투시HMD의 상용화 경쟁 경향이 있다.
나. 기술구성
○ MR과 AR기술은 하드웨어와 소프트웨어 및 알고리즘으로 대별
되며, 하드웨어기술은 디스플레이, 추적, 입력 및 컴퓨팅 관련
기술이 핵심이고 프로세서, 디스플레이, 센서 및 입력장치 등이
10
필수적인 구성요소이다.
○ 디스플레이는 광 투사 시스템, 모니터, 휴대형 기기, 착용 디스
플레이 등을 포함하며 다양한 기술형태가 존재한다.
- HMD는 헬멧이나 헤드셋종류의 디스플레이 기기로 사용자 시
야에 현실 및 가상객체 이미지 양쪽을 보여주며, 현실에 대한
가상정보의 접목과 머리움직임에 의한 조절을 위해 6자유도
모니터링 센서를 채택한다. 사용자에게 모바일 및 협력적 AR
경험을 제공한다.
- 안경형태의 AR 디스플레이는 안경렌즈 표면반사나 투시장치
로 현실 및 증강이미지 구현을 위해 카메라를 포함한다[10,
11, 12, 13]. 구글글래스가 원래 AR용으로 개발되지는 않았으
나 최근 동종업계 개발자들은 주로 안경형태의 AR의 기기 개
발[14]에 집중하는 경향이 있다.
- 디스플레이 대신 실제의 눈을 이용하려는 생체공학적인 콘택
트렌즈 기술은 콘택트렌즈 안에 IC, LED, 무선통신 안테나를
포함한다[15,16,17]. 가상망막디스플레이(VRD)는 사용자 망막
에 직접 스캔하는 형태이며 아이탭(Eye Tap)은 눈 자체가
디스플레이나 카메라 같이 작용하며 진화된 4세대 레이저 아
이 탭은 VRD와 유사하다[18].
11
○ 모바일 AR시스템에서 추적기술은 디지털 카메라, 광센서, 가속
도계, GPS ,회전, 고장방위, RFID, 무선센서 기술을 포함한다
등을 사용한다. [19]. 입력기기는 사용자 손의 추적이나 X(수
평), Y(수직), Z(깊이), 피치(pitch), 요(yaw), 롤(roll)의 6 자유
도 기술을 제공하며 음성 및 제스처 인식시스템을 포함한다.
○ 소프트웨어 및 알고리즘은 컴퓨터 영상추적에 관련된 시각별
이미지등록 관련기술이 핵심이며 영상위치추적(Visual
Odometry)기반의 증강현실 컴퓨터의 시각적 기술은 일반적으
로 2단계 과정[19]을 거친다.
- 1단계는 카메라 이미지에서의 흥미지점, 기준 표시자, 광 방
향 감지를 통해 코너 및 덩어리, 모서리, 기준점, 기타 이미
지프로세싱 방법[20]
- 2단계는 1단계 데이터로 장면 속에 현실객체를 구성하고 동
시적 위치지도형성(SLAM)을 통해 상대적 위치지도를 구성
한다. 위치정보가 없으면 동작 구조를 사용하며 수학적 방법
으로 투사위치, 기하학적 대수, 지수 함수적 회전 표현, 오차
를 보정하는 칼만 필터, 비선형 최적화, 강력한 통계방법 등
을 적용한다.
12
2. 스마트안경 기술
가. 기술 개요
○ 착용컴퓨터기기는 신체에 부착하여 컴퓨팅 및 애플리케이션이
가능한 다양한 종류의 컴퓨터기반 장치 및 기기를 총칭하며 그
진화과정은 신체에 전자기기의 단순 부착 및 착용형태에서 컴
퓨터기반의 입출력기능 추가, 소형 경량화와 무선네트워크화,
모바일기기와 결합 시계 및 안경이나 주변기기로 상용화하며
진화되고 있다. HMD는 대표적 착용컴퓨터기기이다.
○ 스마트안경은 광학HMD로 설명되며 투시 HMD의 구성 원리와
유사하다. 핵심기술은 마이크로디스플레이와 광학시스템기술이
다. 기존의 헤드장착디스플레이나 헬멧장착디스플레이 모두
HMD로 지칭하며 양쪽이나 한쪽 눈앞에 초소형 디스플레이와
광학요소를 구성하고 있다[21].
- HMD는 광 가리개, 안경, 헬멧에 장착된 반투명 거울과 렌즈
를 가진 1개 혹은 2개의 디스플레이로 구성된다. 디스플레이
는 CRT, LCD, 실리콘액정(LCoS), OLED를 적용하며 해상도
와 시야를 향상시키기 위해 다중 마이크로 디스플레이를 사용
하기도 한다.
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- HMD는 컴퓨터생성이미지(CGI)의 디스플레이 방식에 따라 구
별한다, 종래 대부분의 HMD는 단지 가상이미지만을 디스플
레이 하지만, 최근 현실에 가상이미지를 겹쳐 디스플레이 하
여 증강현실이나 혼합현실로 구분하여 나타내도록 진화하고
있다. 현실이미지에 반사거울을 이용하여 CGI를 투사하는 광
학적 투시방법과 비디오 투시 방법이 있다.
○ 투시방식 HMD는 다양한 방식이 있으나 주로 반 반사 곡면 거
울(curved mirror)방식과 도광(light guide)방식 혹은 도파로
(waveguide)방식이 사용된다. 투시 착용디스플레이를 위한 다
양한 도파로 기술들은 회절, 홀로그래픽, 편광, 반사기술 등이
있다[22]
- <그림 2-2>의 반 반사 곡면 거울방식은 왜곡이 심하여 해상
도가 저하되며 사용이 불편한 폼팩터를 가지고 있다. 그림 왼
<그림 2-2>착용 AR 디스플레이기반 곡면거울 방식[22]
14
쪽은 Vuzix사 제품이며 오른쪽은 Laster사 제품이다.
- 도광이나 도파로 적용방식은 얼굴정면의 전자광학시스템을 줄
이고 가시권을 확보하게 해주는 기술로 착용디스플레이에 활
용가능성이 높은 기술이다.
⦁ <그림 2-3>과 같은 회절방식은 기울어진 회절격자를 사용
하며 나노격자의 시현과 비용저감, 컬러변동 조절, 시계
(FOV)제한 등이 과제이다. 이 기술은 Nokia가 개발하고
Vuzix사에 라이선스를 주었다.
<그림 2-3>회절방식22]
⦁ <그림 2-4>와 같은 홀로그래픽 방식은 광 회절요소 이외
엔 회절방식과 유사하다. 양호한 이미지 획득을 위해 제한
각도만 가능하여 FOV제한이 있다. 이 기술은 Sony와
Konica사에서 사용된다.
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<그림 2-4>홀로그래픽 방식22]
⦁ <그림 2-5>와 같은 편광 방식은 LUMUS사에서 사용하는
방식으로 눈동자방향으로 광을 추출하기 위해 편광반사기와
<그림 2-5> 편광방식22]
다층코팅을 사용한다. FOV와 눈 동작범위가 넓으나, 플라스
틱이 아닌 유리에 25~38회 코팅을 통한 반사기 제작은 비용
이 많이 들고 깨지기 쉽고, 광유실율 70%, 산란현상 등 단점
이 있다.
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⦁ <그림 2-6>과 같은 반사방식은 빛 열화 없이 반사하는 비
곡면 반 반사 거울을 가진 정반사 광학요소를 사용하여 색
불일치가 없다. 플라스틱 도광 판이 장점이다. 고정도의 웨지
몰딩기술이 도전과제이며 평행광선 생성장치는 마이크로 디
스플레이의 이미지를 주사시켜 확대시킨다. lCD, LCoS,
<그림2-6>반사방식22]
OLED 등 어떤 형태이든 마이크로 디스플레이로 사용될 수
있다. 홀로그램이나 기울임, 편광에 의한 빛 손실이 없어 에너
지 효율적이다. Epson, Moviro사 제품, 구글글래스 시제품,
Optovent사 반사방식(Clear-Vu) 기술에 사용된다. Epson과
구글은 단일 도광반사기를 사용한다. 이 기술의 단점은 FOV
와 눈 작동범위에 비례하는 반사기의 크기로 도광판이 두껍
다. Epson과 구글의 도광판 두께는 1Cm 정도이다.
⦁ <그림 2-7>과 같은 반사방식(Clear-Vu)은 도광 판을 얇게
하고 FOV와 눈 동작범위 확장을 위해 다수 반사기로 구성된
17
표면구조를 사용한다. 모놀리식 도광판은 반 반사 코팅을 사
용하며, 도광구조를 통해 눈동자가 볼 동안 프리즘 같은 효과
를 통해 보상하므로 투시효과를 확실하게 해준다. 이 기술은
위에서 언급한 반사도파로 기술의 장점이 있다. 모놀리식 얇
은 디자인요소와 원가절감의 장점이 있다.
<그림 2-7>Optivent 반사방식22]
○ 최근 스마트 안경기술의 주요 기술진화 이슈는 광학시스템이외
에 안경프레임의 터치패드, 음성인식, 눈의 깜박임, 눈동자 및
머리 움직임, 사용자 인증에 홍채이용 등 사용자인터페이스의
다양화와 사용자 생체를 통한 프로필 인증, UX의 인식과 반영
기술의 지능화 등이 있다 [23].
나. 기술구성
(1) 구글글래스
○ 구글글래스의 기술적 구성과 원리는 2013년 2월 21일부 PCT등
18
록특허 WO/2013025672 (2012년 8월14일부 PCT출원) ‘입출력
구조를 가진 웨어러블 기기’에서 제시 되었으며 기본구조는
<그림 2-8>과 같으며, ‘wearable device'로 칭하고 있다.
- 디스플레이(50)를 가진 웨어러블 기기(10)는 입력제어를 위한
터치기반 입력장치인 터치패드(70)를 포함한다. 디스플레이
(50)와 터치패드(70)는 프레임(12)은 일반 안경프레임과 동일
하다. 일반 안경과 같은 렌즈프레임 없이 표현되어 있으나 양
안렌즈를 구성할 수 있다.
<그림 2-8>구글글래스의 웨어러블 기기 구조
자료출처:http://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2013025672&recNum
=1&docAn=US2012050690&queryString=FP:(WO/2013/025672)&maxRec=1
19
- 프레임(12)은 암(22)으로 구성된 브릿지(20)와 패드(24), 눈썹
부분(30A,30B)과 2개 암(40A,40B)부분을 포함한다. 눈썹부분
(30A, 30B)은 구조화된 렌즈프레임은 없으나 프레임을 구성할
수 있다. 2개 암(40A,40B)은 말단 귀 걸대 부분(46)과 연결부
(42,44)에서 화전 가능한 힌지(48)로 연결된다.
- 디스플레이 출력장치(50)는 하우징 장착 프리즘(54)을 포함하
며 이미지생성에 사용되는 프리즘(54)은 투사이미지의 수신을
위해 LCD, CRT, OLED디스플레이와 렌즈 등의 이미지소스
를 포함한다. 수신구조(32)는 하방 측면지지대(36)와 안쪽 하
면의 확장지지대(38)로 구성된다.
- 터치패드와 트랙형태의 터치입력(70)은 다양한 소재로 된 터
치패드하우징(72)표면의 전기저항, 용량, 탄성파를 이용하여
손가락움직임을 파악한다. 센서(28)는 카메라(26)관련 펌웨어
와 소프트웨어에 사용되는 광센서다. 센서(28)와 카메라(26)는
하우징(78)에 구성된다.
- 디스플레이하우징(52)과 터치패드하우징(72)은 배터리와 디스
플레이, 터치패드, 카메라, 센서 등의 제어를 위한 전자회로,
메모리, 프로세서, 통신장치를 포함한다. 전자회로는 귀 부분
장치하우징(80)에 구성된다.
○ 구글글래스의 기본 디자인과 현실투시 및 레이어에 의한 가상
20
화면 인식원리는 <그림 2-9>에 나타내져 있으며, 핵심기술 제
<그림 2-9>구글글래스의 디자인과 프로젝터 원리[24]
*자료출처: http://www.brillen-sehhilfen.de/en/googleglass/
원은 <표 2-1>과 같다. 소프트웨어(Glassware)는 구글의 공개
애플리케이션인 Google Now, Google Maps, Google+와 Gmail
등을 포함하고 음성인식 소프트웨어를 포함한다.
(2) 마이크로소프트 투시 HMD
○ 마이크로소프트는 미국특허 US 20120293548 ‘실시간 정보를 통
21
<표 2-1>구글글래스 기술제원
운영시스템 안드로이드 4.0.4(Myglass 호환을 위해 4.0.3이상)
파워 마이크로 USB 이용 재충전 배터리( 1일 이내 용량)
메모리 16GB(12GB) Flash, 1GB(682MB) RAM
CPU OMAP 4430 SoC, 1.2Ghz dual-core(ARMv7)
디스플레이 프리즘 프로젝터, 640x360 pixels, 25인치(약3m)화면크기
음향 골 전도 오디오 변환기
카메라 사진(5메가 픽셀) 영상(720 픽셀)
연결 Wi-Fi(802.11b/g), 인터넷, 블루투스기능 모든 폰, USB
입력 마이크음성, 터치패드, Myglass 폰 앱
센서 가속 , 회전 및 회전축, 자력, 광, 중력, 근접, 방향
UI 카드식의 앱 전환(time line card) 보기 기능
*자료출처: support.google.com/glass(2013년 5월1일 기준)참조 재작성
한 이벤트 정보의 증강현실화’에서 투시방식 HMD를 통해
HMD착용자 에게 증강된 현실정보를 서비스하는 기술개념을
<그림 2-10>과 같이 제시하고 있다. 제시된 도면은 안경형태
로 표시되어 있으나 용어는 ‘see-through head mounted
display'로 칭하고 있다.
- <그림 2-10>에서 HMD(150)는 유선(906)으로 손목에 차는 프
로세싱 장치(900)와 통신하며 그 장치는 전원과 와이파이, 블
루투스, 적외선 등의 무선통신수단을 포함한다. HMD기기(950)
는 안경다리(902)와 마이크가 내장되어 있는 코 연결 브리지
(904), 이미지를 캡처하는 카메라(913)를 포함한다.
- 디스플레이는 광 가이드 광학부품(912), 불투명필터(914), 표준
22
<그림2-10> MS의 투시 HMD 기기구조
*자료출처:http://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=US76
333797&recNum=1&docAn=13112919&queryString=FP:(US%2020120293
548)&maxRec=1
적인 안경처방 렌즈인 투시렌즈(916. 918)를 포함한다. 안경다리
23
(902)에 장착되는 마이크로디스플레이(920)는 가상이미지를 조
준렌즈(922)를 통해 광학부품(912)으로 투사한다. 마이크로디
스플레이(920)에 사용되는 기술은 LCD방식 DGP, LCOS,
Mirasol 같은 반사기술방식, Picop 같은 마이크로 미러와 스크
린에 의한 레이저방사 기술 등이 적용된다.
- 마이크로디스플레이(920)로부터의 가상이미지 외에 실제 시야
에서 ‘924’ 방향으로 들어오는 이미지가 눈(940)으로 투시
(see-through)된다. 가상이미지는 반사판(924, 926)에 의해 시
각적으로 선택되어 보여 진다.
- 안경다리(902) 안쪽에 이어폰(930), 위치, 방향, 가속을 감지하
는 관성센서(932), 온도센서(938)를 포함한다. 눈 추적 카메라
(934)는 눈 추적 조명기기로 다수의 적외선(IR) 방출기를 사
용하여 눈동자의 움직임을 추적한다. 대안으로 LED를 사용할
수 있다.
(3) 애플의 투시 HMD
○ 애플은 2006년 11월 출원(11595250)하고 2009년 9월 공개 특허
(US07595933) ‘HMD 시스템’과, 2006년 10월 출원(11580774)하
고 2012년 7월 공개특허(US20080088936) ‘HMD의 주변관련기
24
기 취급’에서 투시 HMD를 통해 착용 자에게 증강된 현실정보
를 서비스하는 기술을 <그림 2-11>과 같이 제시하고 있다. 제
<그림 2-11>애플의 투시 HMD 기기 구조
자료출처: http://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=US423782
19&recum=1&docAn=11580774&queryString=FP:(11580774)&maxRec=1
25
시된 도면은 안경형태로 표시되어 있으나 용어는 ‘see-through
head mounted display'로 칭하고 있다.
- HMD장치(150)는 착용프레임(152)과 조망부분(154), 안경다리
부분, 이미지기기(160)을 포함한다. 이미지기기(160)는 레이저
와 소형 거울기반의 MEM이며 레이저는 광케이블(162)을 통
해 전송된다.
- HMD장치(150)는 광학 디스플레이요소(170, 172)를 포함하며
각 디스플레이요소는 이미지를 수신하고 생성하여 이미지표
면(175, 177)에 디스플레이 한다. 광학 디스플레이요소(170,
172)는 좌우 영상혼합을 막기 위해 비디오이미지의 엔트리
포인트(180)를 포함한다.
- 엔트리 포인트(180)로 전송된 이미지는 확장 부(182)로 확장되
고 웨지부분(184)으로 삽입되도록 광학부분(186)을 통해 반송
된다. HMD장치는 광학 및 전기(202 & 204)선을 갖고 있으며
조정클립(206, 208)을 포함한다.
(4) 소니의 투시 HMD
○ 3D 개인뷰어인 AR장치를 제조해온 소니는 2013년 3월 미국
등록특허(US20130069850)에서 렌즈를 가진 스마트안경을 <그
26
림 2-12>와 같이 ‘HMD 안경장치’로 칭하며 공개했다. 양안렌
즈를 사용하고 있으며 카메라와 배터리를 포함한다. 안경브리
지를 통해 연결되며 렌즈 뒤에 디스플레이가 있는 형태이다.
<그림 2-12> 소니의 HMD장치
자료출처:http://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=US76825453&recNum=1&docAn=13676991&queryStr ing=FP:(US20130069850)&maxRec=1
- 디스플레이 기기(100)의 구성 원리와 양안거리 차이(7mm)조절
을 위한 양안디스플레이의 중심점 조정개념이 강조되어 있다.
디스플레이기기(100)와 착용기기(20)를 결합하는 부착부품들
(30)로 구성되며, 디스플레이기기(100)는 이미지생성기(110),
광학기기(120)를 포함하고 부착부품들(30)은 유지 및 지원기기
(31,35)를 구성한다.
27
제 3장
스마트안경 특허동향
1. 스마트안경(HMD) 특허동향
○ WIPO(세계지적재산기구)사이트에서 2003년 이후 2013년 7월1
일까지 스마트안경의 기반기술인 HMD에 대해 ’head mounted
display’를 키워드로 검색한 국가별 출원건수는 <그림 3-1> 과
<그림 3-1>국가별 출원건수 비중
미국36%
일본32%
PCT14%
유럽9%
한국8%
기타1%
자료출처: http://patentscope.wipo.int/search/en/search.jsf
28
같이 미국 1213건 ,일본 1075건, PCT 447건, EU 253건, 한국
253건, 기타 42건의 순이며 미국과 일본이 압도적이다. 미국 특
허의 주요 출원인은 일본계 기업들이 주류를 이루고 있다.
- 미국 및 일본의 출원이 압도적이며, 일본 소니그룹사들이 미
국 및 유럽출원을 과점하고 있는 것이 특징적이다
- ‘한국 출원특허는 총 253건으로, LG 33건, 삼성 28건, LG
Philips LCD 9건, 현대자동차 9건, ETRI 8건, AQPICS 4건
등이다.
○ PCT 특허건수의 추이는 <그림 3-2>와 같이 2008년 이후 대폭
증가 추세이다. PCT특허 주요 출원인은 브라더, 구글, 듀퐁, 코
<그림 3-2> 'head mounted display'에 대한 PCT 특허
2822
45
26
5950
0
10
20
30
40
50
60
70
2008 2009 2010 2011 2012 2013
자료출처: http://patentscope.wipo.int/search/en/search.jsf
29
핀, 버추얼 비전, 니콘, 필립스, 올림퍼스, 마이크로소프트 순이
다.
- 구글은 PCT 특허출원이 2012년에는 없다가 2013년 상반기에
만 17건으로 1위이다. 마이크로소프트는 2012년 5건, 2013년 3
건등 총 8건으로 8위이다. 애플은 2008년 2건이다. 구글은
2013년 이전에는 세계특허가 없었고 2012년 8건의 미국특허등
록만 있는 내용으로 볼 때, 2013년 하반기 이후 본격 상용화
를 앞두고 특허출원에 집중하는 것으로 보인다.
○ ‘head mounted display’를 키워드로 한 구글, 마이크로소프트,
애플의 PCT 특허내용은 다음과 같다.
- 구글의 PCT특허내용은 <표 3-1>과 같이 장치 구성적 요소
기술 및 기법으로 판단된다.
- MS의 PCT특허내용은 <표 3-2>와 같이 신규 인터페이스와
플랫폼 상호작용 및 운영환경의 요소기술로 판단된다.
- 애플의 PCT 특허내용은 2건으로 <표 3-3>과 같으며, 구글
보다 미국 특허 출원을 선행했음에도 PCT로 진행시키지 않
았음은 포스트 스마트 폰에 대한 상품화 전략우위가 스마트안
경 형태보다 스마트워치 형태에 있었던 것으로 판단된다.
⦁ 현재 애플의 전략은 스마트워치인 것으로 언급되나 스마트
30
<표 3-1>Head mounted display에 대한 구글의 PCT 특허
PCT 특허 특허 내용WO2013085634 HMD를 위한 축약된 조명모듈
WO2013082034 조정 가능한 경계 그래픽 인터페이스 방법 및 시스템
WO2013077978 디스플레이 이미지 중심점의 눈 추적 활용 방법
WO2013066521 HMD에서 눈의 적응적 명암제어 기법
WO2013066634 이미지 이동속도 결정을 위한 눈 응시 감지
WO2013062772 이미지 깊이를 시뮬레이션 하는 디스플레이기기
WO2013052274 접안 디스플레이의 자동 초점조절 방법
WO2013052855 근접객체에 반응하는 착용컴퓨터
WO2013043288 외부기기에 대한 제어 및 명령을 하는 착용 컴퓨터
WO2013043252 HMD를 위한 경량 접안렌즈
WO2013019371 접안 디스플레이 방법과 도구
WO2013013158 비 간접 골 전도 스피커를 적용한 착용 컴퓨팅기기
WO2013012484 다중 굴절장치를 가진 접안 디스플레이 접안렌즈
WO2013022544 양안 HMD의 레이저 조정
WO2013012482 안경 코 받침대 연결 센서
WO2013012960 광 교합을 이용한 표적 객체 식별
WO2013009406 다중기기 간 상호접속 방법 및 시스템
<표 3-2>head mounted display에 대한 MS의 PCT 특허
PCT 특허 특허 내용
WO2013033195 홍채스캔 식별과 자동 프로파일링에 의한 디스플레이 운영최적화
WO2013028908 혼합현실에서 터치와 큐 입력으로 가상객체 자동디스플레이
WO2013028813 이종 혼합현실 환경간의 가상객체 자동 공유시스템
WO2012177657 사용자 신체조건 및 환경에 따른 전역시야영역 가상이미지 배치
WO2012173898 사용자 위치 및 방위 데이터의 영상이미지의 입체표현
WO2012082444 디스플레이에서 사용자 의도의 이미지 강화 방법 및 시스템
WO2012082807 사용자 초점영역에 따른 이미지 최적화 위치 및 다음위치 예상
WO2012039877 증강화면 명료화를 위한 필터와 렌즈를 포함 투시 디스플레이
31
<표 3-3> Head mounted display에 대한 애플의 PCT 특허
특허 특허 내용WO2008046075 소스이미지의 주위 광 조건에 따른 신호 생성 처리
WO2008046057 양안에 소스이미지가 강화 된 이미지 디스플레이
안경도 포함하고 하고 있어 복합적이다. 아직 특허관련 충돌
이 없고 집중분야의 성격에 차이가 있으나 향후 기술추이와
시장상황에 따라 주요플레이어 간의 상호 PCT특허공유나 양
도, 협력추진도 예상된다.
○ ‘wearable computing device’를 키워드로 한 구글의 PCT특허건
수는 2013년 7건으로, ‘glasses'로 검색한 결과와 중복되는 2건
을 제외하면 <표 3-4>와 같다. 'HMD'를 키워드로 한 구글의
PCT 특허건수는 31건이나 ‘glasses'로 검색한 결과와의 중복을
제외하면 <표 3-5>와 같이 집계되어 스마트안경은 주로 HMD
기반의 일반안경 형태로 구현된 기술임을 설명해 준다.
<표 3-4> Wearable computing device에 대한 구글 PCT특허
PCT 특허 특허 내용
WO2013154989 광학적 흐름분석을 활용하는 객체선택 시스템 및 방법
WO2013009578 음성 명령 프로세싱시스템 및 방법
WO2013013158 비 간접 골 전도 스피커를 가진 착용 컴퓨터기기 (중복)
WO2013043288 외부기기에 대한 제어 및 명령을 하는 착용 컴퓨터
WO2013066634 이미지 움직임 속도결정을 위한 눈 응시 감지
WO2013070408 속도기반의 사용자인터페이스 제공방법 및 기기
WO2013074613 귀 뒤 골 전도 스피커를 가진 착용컴퓨팅 기기(중복)
32
<표 3-5> Glasses에 대한 구글 PCT특허
PCT특허 특허 내용WO2013082034 조정가능 경계를 가진 그래픽 인터페이스
WO2013081723 머리 각도에 시작되는 액션
WO2013012482 HMD 전원 전환 선택방법 및 시스템을 위한 코 연결 센서
WO2013009406 복수 기기간의 상호접속을 위한 방법 및 시스템
○ ‘Wearable computer device'를 키워드로 한 구글의 PCT특허건
수는 3건으로 <표 3-6>의 내용과 같으며, ‘head mounted
display’, ‘glasses'의 검색결과 비교에서 구글의 최근 집중분야
가 구글 안경자체 이외의 운영로직으로까지 확대되고 있음을
나타내 준다고 볼 수 있다. ‘smart watch'관련해서는 폴더처럼
젖혀지는 디스플레이로 구성된 스마트워치(WO2013062961)와
손목 밴드형태의 스마트워치(WO2013063276)의 2개 특허도 있
으며 애플의 특허와 대비된다.
<표 3-6>Wearable computer device에 대한 구글PCT 특허
PCT 특허 특허 내용
WO2013056146 사용자기기의 미디어 사용 측정으로 미디어 노출 및 설정
WO2013034288 외부 제어대상 기기를 제어하기위한 가상 이미지 제어
WO2013002990 터치기능을 통해 HUD와 인터페이스 하는 기기, 방법, 시스템
2. 스마트안경 기술특허 분석
○ 구글의 ‘glasses’를 키워드로 한 연도별 PCT 특허추이는 <그림
33
3-3>과 같이 지수 함수적으로 폭증하고 있다. 2013년 6월 현재
2012년의 2배를 능가하여 집중도를 보이고 있다. 미국국내 특
허에서 PCT 특허획득까지 시간을 고려할 때 이미 2011년과
2012년 사이에 핵심 기술을 종료하고 완성도를 높여가고 있다
는 판단이다.
<그림 3-3> glasses를 키워드로 한 연도별 PCT추이
4 42
8
2
12
29
0
5
10
15
20
25
30
35
2005 2007 2009 2010 2011 2012 2013.6
자료출처: http://patentscope.wipo.int/search/en/search.jsf
- 2012년 구글글래스 관련 PCT특허내용은 아래 <표 3-7>과 같
다. HMD/HUD기술을 기반으로 스마트안경의 상용화를 위한
기본기술의 구조화와 기능 구현이 특징적이다.
○ 2013년 6월까지 구글글래스 관련 29개 PCT특허내용은 아래
34
<표 3-8>과 같다. 구현기술의 핵심요소는 광학시스템 및 장치
<표 3-7> 2012년 구글 글래스 관련 PCT특허내용
PCT 특허 특허 내용WO/2012/177378 적응적 데이터 전송시스템 빛 방법
WO/2012/166170 센서 감지영역에 따른 자동차 자동제어
WO/2012/166286 이미지 릴레이 도파관과 생성방법
WO/2012/162895 텍스트선택을 위한 제스처
WO/2012/162304 통합적 손가락 추적 입력센서를 가진 착용HUD
WO/2012/162110 자동 및 지능화 구조설계 생성 및 설계
WO/2012/154418 응시 추적시스템
WO/2012/154832 객체 추적시스템
WO/2012/125557 시야증강을 위한 방법 및 기기
WO/2012/109581 다중이미지 캡처기기 및 이미지모드를 갖는 컴퓨팅기기
WO/2012/054626 작은 스크린 화면의 텍스트/이미지 랜더링 및 크기조정
WO/2012/024442 터치기반 기기를 위한터치기반 제스처 감지
의 구조와 제어이나 상용화 디자인과 인터페이스기능의 경쟁력
강화를 위해 눈 추적 및 제어인터페이스, 골 전도 스피커, 착용
컴퓨터기기 입출력 인터페이스, 이미지 랜더링 등 사용자 기반
의 운영 요소기술이 특징적이다.
○ 2013년 상반기까지 구글글래스 관련 PCT특허기술 분야는
<그림 3-4>와 같이 IPC분류 GO2B(광학요소 및 시스템과 장
치)가 64%로 2012년 1년간의 동일 기술비중이 17%정도였던
것에 비해 증가폭이 커 기술 집중분야로 판단된다. 세부적으로
는 IPC GO2B 27/02 즉 광학 시스템의 입체투시와 장면전환
35
장치분야에 집중하는 것으로 나타난다. 특히 2013 PCT특허는
<표 3-8>2013년 6월까지 구글글래스 관련 PCT특허내용
PCT 특허 특허 내용WO2013085634 HMD를 위한 축약된 조명모듈
WO2013081673 눈 추적 정보를 사용하는 스크린 제어
WO2013077978 디스플레이 이미지 중심점의 눈 추적 활용 방법
WO2013074613 귀 뒤 골 전도 스피커 장착 착용컴퓨팅 기기
WO2013070591 전기적 탄성파를 활용하는 부분적 촉감 제공 기술
WO2013070504 비주얼코드의 구조적 디스플레이
WO2013066521 HMD에서 눈의 적응적 명암제어 기법
WO2013066634 이미지 이동속도 결정을 위한 눈 응시 감지
WO2013062961 디스플레이를 뚜껑 열듯이 세워 넘기는 스마트워치
WO2013062655 양안 조명제어 HUD
WO2013062654 빛 굴절과 초점을 조절하는 굴절격자 접안 디스플레이
WO2013062772 이미지 깊이를 시뮬레이션 하는 디스플레이기기
WO2013059482 사용자 식별기반의 동적인 프로파일 스위칭
WO2013052274 접안 디스플레이의 자동 초점조절 방법
WO2013052855 근접객체에 반응하는 착용컴퓨터
WO2013043252 HMD를 위한 경량 접안렌즈
WO2013032736 디스플레이 배경스크립트의 동기화 시스템 및 방법
WO2013025949 비디오포맷과 기기타입을 식별하여 3D를 2D로 전환
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36
이미 2012년 미국국내 출원과 동시 발표제품에 적용된 요소부
품과 적용기술에 대해 기본적 특허확보가 진행되었음을 나타내
주므로 선행기술의 추이를 시사해 준다. 2013년 6월 현재도 10
여건이상이 미국특허 출원상태에서 PCT를 진행하고 있어 2013
년 하반기에 PCT특허가 더욱 증가할 것으로 판단된다.
<그림 3-4> 구글 글래스 관련 PCT 특허기술 분야
GO2B64%
GO6F12%
GO6K9%
GO6T9%
GO3B3%
GO9G3%
자료출처: http://patentscope.wipo.int/search/en/search.jsf
○ 애플의 ‘iGlass’의 시제품은 아직 없으나 ‘head mounted
display’ 관련하여 2008년 미국특허 2건, 2010년 1건과 2008년
PCT 특허 2건 등을 보유하고 있으며, 미국특허 US8212859
(HMD의 주변관련기기 취급)의 출원은 2006년으로 ‘iPhone’ 발
표 이전부터 스마트폰 및 HMD와 관련 주변기기와의 연결을
37
준비했던 것으로 판단된다. 2010년 이후 ‘head mounted display
’나 스마트안경 개념인 ‘iGlass’에 대한 특허는 발견되지 않는
것으로 보아 스마트워치(iWatch)에 집중하는 것으로 판단된다.
○ Microsoft(이하 MS)도 스마트 안경 개발 사업을 진행하고 있
다. MS 역시 2010년 후반부터 준비를 하고 있으며 ‘스마트 렌
즈’ 도 개발 중이다.
○ Sony Co.는 2009년 이후 미국 및 유럽 출원에 집중하고 있다.
특히 2013년 들어 안경형태의 HMD 및 디스플레이 방법(기술
분류 G02B 27/01)에 대한 미국 및 PCT특허 출원이 특징적이
다
○ 스마트안경의 기반기슬인 HMD의 국내 특허동향은 2000년대
초 중반에 비해 감소한 형태이며 특이한 경향은 발견되지 않는
다. 과거 10년간(2003~2012) 총 253건이며 <그림 3-5>와 같이
대기업중심으로 연구 개발되고 있고 2개 중소기업이 10위권 내
에 있다. 특허 4개 이하 기업 및 개인특허가 55%의 비중으로
산포도가 크며 HMD기반 안경(glasses) 관련특허는 18건으로
패키지화 되어있지 않아 전반적인 기술 집중도가 낮은 것으로
판단된다.
- 한국전자통신연구원(ETRI)은 2006년 이래 국내특허 5건 PCT
38
<그림 3-5> HMD에 대한 한국 특허 구성
자료출처: http://patentscope.wipo.int/search/en/search.jsf
특허 1건을 출원하였다. 2007년 착용 액세서리형태의 개인 스
테이션, 2011년 직물기반의 개인 착용형태 장치, 2012년 비접
촉식 멀티 포인트 실감 인터랙션 기술, 2013년 스마트 안경용
플랫폼 등을 개발해 왔다.
39
제 4장
스마트안경 및 워치 시장동향
1. 스마트안경 동향
가, 국내동향
○ 스마트안경의 기반기술인 HMD의 국내시장에 대해 <표 4-1>
과 같이 2020년 360억 원에서 2025년에는 6,300억 원 수준으로
<표4-1 >국내 HMD 시장전망[25]
산 업 2020 2021 2022 2023 2024 2025
국내 매출액(억원) 360 566 3551 4736 5777 6300
국산제품점유율(%) 12.1 15.7 20.3 27.3 34.2 44.4
국내기업 생산액 51 109 944 1848 3122 5158
수출액 8 21 223 557 1146 2362
성장하는 장기적인 예상치가 있다[25]. 국내 HMD 및 EGD 공
급은 소수 회사들의 수입부품에 의한 주문조립이나 생산이 대
부분이었고 시장은 유의미하지 않았다. 일부업체가 CES 2012
40
에 스마트폰에 연동 가능한 모델을 출시하고 이후 글로벌 사업
중에 있다. 소수업체들이 개발 혹은 시제품을 생산 중이다.
나. 해외동향
○ 시장조사기관 리서치앤마켓에 따르면 스마트폰, 태블릿 PC, 아
이웨어(eye wear), HMD, HUD기반의 AR 앱 시장은 2011년
181백만 달러에서 2016년 5156백만 달러로 년 평균 95%이상
성장 전망이 있으며 핵심기술은 비디오투시와 광학투시기술이
다[26].
○ 웨어러블 기기(착용컴퓨터 기기 포함)의 글로벌 시장가치는 아
래 <그림 4-2>와 같이 성장할 것이란 전망[32]이 있다. IMS의
웨어러블 기기 시장 전망[27]에 따르면 액세서리 수준의 단순
기능을 구비한 저 사양 기기시장은 둔화되고, 스마트기기의 보
완재형태의 중간사양 기기시장은 성장이 예상되며, 자체 컴퓨
팅 및 네트워크기능을 갖춘 고 사양 기기시장은 급격히 성장할
것으로 예상한다.
○ 시장조사기관인 IMS 리서치는 Wearable Computer의 글로벌
시장규모가 2016년에 60억 달러 이상에 달할 것으로 전망하고
있다. 시장성장이 부진할 경우 연평균 22.7% 성장에 그치며
<그림 4-2>웨어러블기기 시장가치(백만$)
41
2520
5166
7140
8862
10920
12642
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
2013 2014 2015 2016 2017 2018
자료출처: http://patentscope.wipo.int/search/en/search.jsf
2016년 출하량 3,900만대에 그칠 것으로 예상하고 있으며, 지속
성장의 경우 연 평균 65% 성장하며 2016년 1억 7,100만대를 출
하할 것으로 전망하고 있다[28].
○ 시장 조사기관인 IDC의 웨어러블 기기 인식에 관한 온라인 설
문조사(2013년 4월) 결과[29]를 요약하면 <표 4-2>와 같다. 소
비자들은 안경, 선글라스, 손목시계 등의 액세서리를 선호하여
구글과 애플 등 주요기업들의 스마트 글래스 및 시계 등의 개
발 및 출시는 웨어러블 기기시장에서 큰 호응을 얻을 것으로
예상하면서 IT 시장의 이슈가 될 것임을 전망하였다. 기기의
가장 중요한 요소가 가격과 편의성임을 확인하였다.
42
<표 4-2> 웨어러블 기기 선호사항
설문 내용 스마트 글래스 스마트 워치
액세서리 선호 56.6% 40.6%( 반지 30%)
선호기능 비디오 및 사진쵤영 통화
구매고려사항 가격, 편의성, 중량. 사이즈. 성능, 맞춤기능, 스타일
신뢰 제조사 애플(39%), 구글(27%), MS(21%), 삼성(17%), AT&T(13%)
*자료출처 : 한국인터넷진흥원, “IDC 커넥티드 소비자 서베이: 웨어러블
컴퓨팅 디바이스”,글로벌 정보통신(ICT)· 방송 동향리포트 제 98호 Ver.
2013. 05. 03,(원출처 2013 Connected Consumer Survey: Wearable
Computing Devices, IDC, 2013.05)
- 상기 조사에서, 스마트 안경과 워치의 구매고려사항 순위가
가격, 편의성, 크기, 무게, 반응속도, 맞춤능력, 스타일 순으로
유사하게 나타나 시장의 관심사를 평가할 수 있다.
- 상기 조사에서, 가장 신뢰할만한 웨어러블 기기 제조사가
<그림 4-3>과 같이 애플, 구글, 마이크로소프트, 삼성전자로
나타나 기존 스마트폰으로 인식된 브랜드파워가 지속될 것으
로 보인다.
○ Forrester의 연구결과에 의하면 미국 인구의 12%인 2천 160만
명(50세 이하)이 일상에서 구글글래스나 유사기기를 사용하길
원한다는 CNET의 보고가 있으며, 구글글래스가 2013년 4/4분
43
<그림 4-3>신뢰할만한 웨어러블 기기 사업자
자료출처:http://www.kpopstarz.com/articles/33865/20130708/google-glass-specs-price-release-date-reviews.htm
기에 300~500$의 가격으로 구입이 가능하리라는 예상이 있다
[30].
- <그림 4-4>와 같이 Forrester의 연구결과 미국인들은 착용컴
퓨팅기기의 각기 다른 형태에 관심을 보이고 있으며 가장 인
기 있는 폼 팩터는 의류에 클립하는 기기로 나타나고 있다
[31]. 의류부착, 손목, 신발, 의류삽입, 보석 삽입, 헤드폰, 안
경, 팔뚝, 가슴, 콘택트렌즈, 피부 문신 순이다. 2위가 손목이
고 안경이 6번째인 것이 특징적이다.
44
<그림 4-4>미국인들의 착용컴퓨팅기기 관심분포
자료출처 :h t t p : / /www. bi z j o u r n a l s . c o m/ s a n jo s e/news/2013/06/21/216-million-geeky-americans-want.htm
○ 구글글래스의 매출전망은 <그림4-5>와 같이 2014년 2/4분기
80만대 수준에서 2015년 250만대, 2016년 370만대, 2017년 1060
45
만대정도를 전망하고 있다[32].
<그림4-5> 구글글래스의 시장가치
80
250370
1060
0
200
400
600
800
1000
1200
2014 2015 2016 2017
자료출처:http://www.statista.com/topics/1001/google/chart/1143/forecast-of-annual-google-glass-sales/
○ 스마트안경의 선발주자로, 2012년 6월 구글I/O 컨퍼런스에서 시
작품형태로 선보인 구글글래스[33]는 대중적 유비쿼터스 컴퓨
터 거대 시장을 형성을 위한[34] 연구개발 프로젝트 ‘Project
Glass’[35에서 개발된 광학HMD로 구성된 착용(wearable)형태
의 컴퓨터이다. 미래지향적 기술개발프로젝트인 ‘Google X’의
일환으로 개발되고 있다[36].
46
- 2012년 5월, 720픽셀 고화질 HD의 영상기록성능을 시현하였
고 2013년 2월 쇼 케이스에서 음성인식 증강디스플레이를 시
현하였다. 2013년 3월 처방 렌즈 사용이 가능한 모델을 개발
하고 있으며 익스플로러 버전은 2013년 하반기에 가능하다고
언급하였다[37].
- 2013년 4월 익스플로러버전 제작 이후 선적을 시작할 것이라
고 발표하면서 MyGlass 앱과 웹기반 셋업페이지를 출시하였
으며, 개발자에게 애플리케이션을 위한 ‘Mirror API’ 접속을
허용하였다.
- 웹기반서비스(Glassware)를 개발하여 제휴할 수 있는 방법을
제시하고, 커널을 통해 지원가능 모듈과 콘텐츠를 개발하도록
글라스용 소스코드를 제시하고 있다. 현재 8000명의 테스트신
청자를 선별하여 1500달러 상당의 개발자 익스플로러 프로그
램버전을 공개하고 시험에 참여시키면서 공개 개발형태를 취
하고 있다.
- 익스플로러 버전은 GPS칩을 장착하고 있으며 WiFi를 통해
데이터를 수신하고 Bluetooth를 통해 안드로이드나 아이폰에
테더링(tethering)하여 3G/4G 데이터를 사용한다. 글래스의
음성명령은 “Ok Glass"이거나 글래스 기기 옆을 손가락터치
를 이용하여 명령을 스크롤할 수 있다. 선글라스에 부착 선택
47
이 가능하며 업그레이드가 예정되어 있다.
- 2013년 5월 구글글래스용 앱인 Glassware를 발표했으며 2013
년 6월 말 현재 표준적 앱 (Google+, Gmail, Google Now,
Evernote, Tumblr, CNN)이외에 30개 이상의 앱을 제시[38]하
고 있다.
- 구글 글래스의 기존 프레임은 렌즈를 사용하고 있지 않으나
레이반(Ray-Ban)이나 워비파커(Warby Parker) 등의 선글래
스 업체들과의 파트너십을 통해 일반판매도 고려하고 있다
[34]. 구글글래스 발표시 제시된 모델이 처방전에 의한 일반안
경 용도는 아니나 궁극적으로 처방전에 따른 렌즈와 프레임
형태를 가질 것이며 모듈형태로 표준적인 안경에 부착될 것
{39]으로 알려지고 있다.
- 2013년 5월 Lambda 랩은 구글글래스용 안면인식 API의 공개
를 발표했고, 7월 웹브라우징과 음성명령 기능 확대를 발표했
다[40].
○ 최근 Medill 저널리즘대학의 조사에 의하면 미국 중장년층
54%가 구글글래스를 인지하고 있으며 3명중 2명은 여행 중 착
용 의사 있다고 하며, 사용목적이 손이 자유롭게 사진촬영
89%, 방향검색 80%, 주변정보 78%, 전화통화 71%, 손이 자유
롭게 동영상 촬영 70%, 사진 및 동영상 공유 53% 순으로 나타
48
났음[41]은 기기를 취급에 대한 손의 구속성을 탈피하여 편리
성을 추구하려는 경향 속에 글래스의 활용 기대감을 설명해준
다.
2. 스마트워치 동향
○ 스마트워치는 스마트폰 이후 차세대 착용컴퓨터 기기로 천이하
는 과정에서 스마트폰 보다 휴대성이 향상된 스마트 원격제어
기기(smart remote controller)와 사물통신(Internet of Things)
의 허브역할을 할 것으로 기대 되며, 혼합현실 디스플레이 중
심의 스마트안경의 경쟁제품이나 보완재로 스마트안경 기술동
향파악의 비교기준이 된다.
○ ABI Research는 2013년 120만개의 스마트워치가 판매될 것이
며, 2015년에는 20배가 될 것이라 한다[42]. 현재 10만개 이상을
판매한 페블과 소니의 제품이 시장을 형성하고 있으나 2013년
하반기 애플과 삼성의 제품이 신규시장을 형성 할 것으로 보인
다.
○ 애플은 스마트워치 관련 원격터치에 관한 PCT특허 (WO
/2010125587)과 미국특허(US20130044215)를 갖고 있으며, 구글
49
은 2013년 5월의 스마트워치 관련 PCT 특허(미국 내 출원은
2011년) 2건(WO/2013/062961, WO/2013/063276)을 공개하였다.
미국 내에서는 2011년 출원했던 마이크로소프트는 2000년대 중
반의 미국 특허 5건(US20050278757, US20060073851, US2007
0146218, US20080208008, US20090181726)을 갖고 있다.
- 2013년 이전 10년간 스마트워치(키워드 ‘smart watch'로 조사)
의 PCT특허는 총 22건이며 주요 출원자는 북경시계 데이터
시스템, 구글, 퀄컴, 애플 등이며, 중국의 PCT 특허건수가 제
일 많은 것이 특징이며 한국은 없다. 동기간 한국 내 특허
총 출원건수는 27건으로 상위자는 큐엔에스, 삼성전자, LG전
자, 현대자동차 순이다.
○ 스마트워치 관련 상품화이력[43]으로 본 상품시장 트렌드와 동
향은 다음과 같다.
- 2001년 IBM 연구소가 리눅스커널을 삽입한 시계를 제시했고,
2005년 중반 마이크로소프트사는 라디오를 이용하여 날씨, 뉴
스. 교통정보서비스(MSN Direct)를 제공했던 시계 ‘스팟’을
제시하였으며 2011년에 서비스는 종료되었다. 2009년 LG전자
는 화상통화와 터치스크린 기능을 사용하며 시계와 휴대폰의
결합 형태인 3G 폰 시계 ‘워치 폰’을 제시하였다.
- 2010년 애플은 손목시계형태의 미디어플레이어, 아이 팟 나노
50
의 제시이후, 2011년 공개한 미국특허 US20130044215 ‘웨어러
블 액세서리 기기’에서 손목에 감겨지는 유연한 형태이고 디
스플레이를 갖고 있으며 폰 및 무선기기에 연결 가능한 시계
형태의 기기를 제시하였다.
- 2012년 소니는 불루투스 기능과 안드로이드기반 스마트폰과
연동기능을 가진 스마트워치를 상용화하였다. 2013년 6월 신
모델도 발표하였으며 안드로이드SW 개발자에게 세부사항을
공개했다. 제품출시는 9월 예정이다.
- 2013년 애플은 아이워치의 개발을 위해 대만 라이텍의 자회사
인 리트디스플레이(RiT display)에서 제조된 1.5인치 OLED
디스플레이를 테스트 중이며 스마트워치 를 개발한 대만사업
체 폭스콘에 1천대의 아이워치를 주문했다고 한다. 러시아에
이어 일본, 멕시코, 대만에 ‘iWatch'상표권 등록출원을 했으나
미국 및 영국, 유럽의 일부 국가, 중국 등에서 이미 상표출원
이 되어있어 상표권을 획득하는데 어려움이 있다.
⦁ Apple은 ‘Wearable Computing’시장에 대비하여 2000년대
중반이후 see through HMD형태의 스마트안경과, 스마트폰
기능의 일부 혹은 그 이상을 포함하거나 연계사용이 가능
한 손목시계를 개발해 왔으며 2013년 내 스마트시계의 출
시를 위해 개발팀을 투입하고 스마트안경보다 먼저 출시할
51
전망이다.
- 2013년 페블은 전자잉크디스플레이를 사용하고 블루투스를 이
용 스마트폰 앱 연결사용이 가능한 시계형태의 기기를 제시
하고 있다.
- 2013년 삼성전자는 프로젝트 ‘포티어스’를 통해 스마트폰과 연
동되는 스마트워치의 개발을 추진 중이다. 1999년과 2009년
시계형 휴대폰에 도전한 경험을 갖고 있다.
⦁ 2013년 3월 애플의 ‘iWatch’와 경쟁할 수 있는 시계형태
제품의 개발 중임을 언급했으며 착용형 기기 및 스마튼 폰
연결 추가기기에 적용 가능한 헬스 케어 관련 기술 ‘S
Health’를 갤럭시 S4에 탑재했다. ‘S Health’는 스마트폰에
내장된 센서와 별도의 주변기기를 이용한 사용자 동작 및
생리지표 통보기능을 포함하고 있다.
⦁ 2013년 6월 한국에서 스마트워치 관련 'SAMSUNG
GEAR'라는 상표등록(4020130041142)를 출원하였으며, 미
국에서도 동일이름의 상표등록(85971385)를 출원했다.
2013년 9월 스마트워치(갤럭시 기어)를 출시했다.
⦁ 출원내용은 손목 밴드 및 팔찌, 스마트폰과 PC 등과 데이
터를송수신하는 시계이다. 세부기능은 건강장치용 소프트
52
웨어, 카메라, GPS, 태블릿, TV 수신기, 휴대용 미디어 플
레이어, 휴대폰, 시계, 무선헤드셋기능을 포함한다.
- 영국 안드로이들리(androidly)는 스마트폰 대체기능을 하는 터
치스크린 방식의 2인치 스크린을 가진 스마트워치 폰을 상용
화하였다.
- 2013년 3월 아임 스파(i'm SpA)사는 안드로이드OS, 1.54인치
컬러화면, 64MB 램, 내장 마이크, 터치 기능을 내장하고, 스
마트폰과 블루투스로 연동하는 스마트시계 아임 워치(i’m
Watch)를 공개했다.
- 2013년 4월, 마이크로소프트(MS)도 키넥트 기술을 접목하여
1.5인치 터치스크린과 밴드형태의 스마트워치를 개발하고 테
스트 작업을 진행 중이라고 한다.
- 2013년 4월 플라스틱 로직은 손목에 감기는 유연디스플레이와
컬러잉크 디스플레이를 사용하는 스마트워치를 발표했다.
- 2013년 5월 구글은 안드로이드와 iOS기반의 OS와 구글글래스
와 유사한 인터페이스 외에 손가락 제스처 인식, 맵, 메일, 인
터넷, 앱을 위해 스마트폰 테더링 하는 스마트워치를 개발 출
시 예정이다. 안경을 연구하는 X랩이 아닌 안드로이드 랩에서
진행되고 있다.
53
- 2013년 6월 중국제조사 샨다는 파이어폭스와 안드로이드 OS
기반 2모델로 스마트워치를 출시준비중이다.
- 2013년 6월 E잉크 사는 1.73인치 크기의 스크린과 320 X240
픽셀의 해상도를 가지고 색도조절이 가능한 스마트워치용 유
연디스플레이를 공개했다.
54
제 5장
기술전망 및 대응과제
1. 기술전망
○ 스마트폰의 성장률은 소폭 둔화되고 있고, 웨어러블 기기로 스
마트안경과 스마트워치의 시장진입과 성장이 예상된다. 웨어러
블 기기시장의 저 사양 기기는 단순 모니터링서비스 기기, 중
간사양 기기는 스마트폰 연동이나 보완기기, 고 사양 기기는
통합적 웨어러블 컴퓨터기기로 진화할 것으로 예상된다.
- 이미지 인식 및 추적기술, 카메라 및 유연디스플레이 기술, 미
세전자기계시스템/생체인식/감각인지/모션/환경 등의 센서기
술, 유연배터리 및 무선충전기술, 개인네트워크 및 인체매질통
신기술, 플랫폼 및 UI/UX 관련기술의 진화가 예상된다.
○ 스마트안경의 성능 파라미터는 광학적 수렴점(optical infinity)
의 조절, 동공간 거리(IPD) 조절, 컴퓨터생성영상을 통한 입체
영상구현품질, 시야각(FOV) 범위, 해상도 향상, 양안시야 중첩
55
년도 제조사 제품 적용 기술 특징
2011
Vuzix Raptyr
투시 AR 안경(양안), 홀로그래픽, 10
피트에서 70인치 화면효과, 6M 픽셀
카메라, 마이크, 헤드폰, 6축 모션추적,
렌즈명암조절,
NEC Scouter Brother기술, 1m 앞 16인치 화면
Epson Moverio 3DHMD, 안드로이드, 와이파이, 초소
각도, 초점조준, 프로세싱과 OS 등으로 이에 대한 기술개발과
제품성능향상이 예상된다.
- 깊이 인지를 위한 양안 영상 이중 입력이나 시간기반 멀티플
렉싱, 수직 및 수평방향 멀티플렉싱 등 3D영상포맷 지원 기술
의 개선이 예상되며, 머리, 눈동자, 손 움직임 추척을 위한 위
치기반 시스템의 위치보정과 정확도 향상 기술 개선 및 알고
리즘 개발은 경쟁력 향상요소로 작용할 것으로 예상된다.
○ 2011년 이후 스마트안경(HMD글래스)의 제품 및 적용기술동향
은 <표 5-1>과 같으며 개별제품의 적용기술은 구글글래스 공
개 제원성능을 능가하는 개발목표로 추진되고 있으며 성능대비
가격경쟁이 치열할 것으로 예상된다. 실질적 시장지배 기술표
준화와 보유기술의 거래 논의가 예상된다. 개인 범용형의 구글
글래스 이외의 다양한 분야의 특화된 형태 스마트안경도 예상
된다[44]
<표 5-1>주요 HMD 제품 및 적용기술동향[44]
56
형 USB, 0.52인치 디스플레이(960
x540), 5m 앞 80인치 화면
2012
Lumus OE-32 광학 엔진
Oakley 기술특허 렌즈에 정보 직접 투사
Canon 전문용도 3D 실시간, 전문 MR 시스템
Olympus Meg4.0(320x240)VGA 스마트안경, 블루투스
연결
TTP 라이센스
안경다리에 초소형 프로젝터 탑재, 거
울이용 패턴반사, 눈 움직임 근육 감
지헤드셋, 라이센스사업
Vuzix스마트안경
100
16대 9 VGA프로젝터. 14인치 앞의 4
인치 디스플레이, 4GB 메모리, 안드로
이드/iOS, 720p HD카메라, 머리추적
정밀센서, 이어폰 및 잡음제거 마이크,
블루투스, 와이파이, SD 카드슬롯
Sony 스마트안경
카메라 및 배터리 포함 양안 광학
HMD, 맞춤식 2D 인터페이스를 가진
스마트안경, 스크린 이동
Ex p l o r e
Engage2020AR
Optivent Clear-Vu기반 양안 스마트
안경, 지하구조물 등 특화산업용 안경
2013
Innovega iOptik 콘택트렌즈, 120도 시야각, 군용도
Br i l l i ant
ServiceViking OS
C로 작성된 HMD OS,제스처 입력, 얼
굴인식시스템, RGB카메라와 PMD 캠
보드 나노깊이 카메라 결합
FujitsuL a s e r
Head Set
동경대와 가상 망막 디스플레이 개발,
보통안경 같은 헤드셋 개발
TelepathyTelepathy
One
5인치 화면, 블루투스로 기기연결, 이
메일 및 SNS경신
GlassUp스 마 트 폰
보조 HMD
안경에 투사, 320x240 해상도, 안드로
이드/iOS, Kicktarters/Indiegogo 이용
Fraunhofer
COMEDD
O L E D
HMD
양 방향 초소형 디스플레이, 눈 움직
임 인지 카메라
Baidu Eye LCD, 카메라, 얼굴인식 검색, 오디오
57
지원 기능을 가진 외안 HMD
Meta Meta 1Epson 개발 3D스크린을 가진 AR
HMD, 23도 시야각, 손과 제스처 이용
Technical
illusionsCastAR
AR 안경, 적외선 LED에 의한 모션감
지, RFID로 객체감지, 3D 사진을 위
해 120Hz 프로젝트 광원 사용
A t h e e r
LabsAR 안경
양안렌즈, 3D이미지 지원, 충전배터리,
오이파이, 블루투스, 다수 센서들
O c u l o n
Optpelectr
onics
O c u l o n
Smartdksr
ud
스크린, 배터리수명, 가격으로 구글글
래스와 경쟁, 양안/외안, 음성/제스처
제어, OEM 추진
삼성 스마트안경 스마트안경 개발, Lumus 렌즈구입
MS 스마트안경 Vuzix와 계약
○ 스마트폰이나 태블릿PC를 기반 스테이션으로 하여 스마트 안
경이나 워치가 연동하는 상호 보완적인 형태가 완전대체나 독
립적 형태보다 우세할 경우, 앱 이나 모듈형태의 선택적 지원
기술의 진화가 선행할 것으로 예상된다. 손목시계나 손목에 감
는 액세서리 형태의 스마트워치 경우 좁은 화면에 스마트폰이
나 모바일 기능 집약이 어려워 사용자 특화 앱을 스마트폰에서
내려 받아 사용하거나 실시간 연동하는 형태의 기술로의 진화
가 예상된다.
- 스마트워치 사업자들은 입출력 인터페이스, 배터리수명, 스트
리밍, 통화 및 메시지, 메일, 보조스크린, 앱 연동, 생체신호
모니터링, 패션디자인 등의 특화 경쟁요소 개발을 가속화 할
58
것으로 예상된다.
- 향후 Life Log분석을 통한 개인화서비스가 확장될 것이며
Google+ 종류의 SNS 모델 강화 및 개인 맞춤형 서비스기술
이 제공될 것으로 예상된다.
2. 대응전략 및 과제
○ 국내외적으로 웨어러블 컴퓨터기기인 투시HMD가 스마트안경
으로 진화되고 스마트폰 보완재로 스마트워치가 부각되면서,
웨어러블 기기 사업자, 플랫폼사업자, 단말제조사업자, 콘텐츠
사업자이외에 부품 및 소재사업자, 유통사업자들은 스마트폰
이후의 차세대 시장 진입 및 선점을 위해 연구개발 및 시작품
출시, 선행 및 유도마케팅에 전략적으로 대응할 필요가 있다.
- 구글은 안드로이드 OS와 같이 신기술 강조 후 미완 상태의
제품을 출시하고, 테스트 참여와 제품평가를 통한 점진적 제
품진화와 기대심리를 자극한 대기수요를 유발하여 시장 영향
력을 증가시키려 하고 있으며, 애플은 기존가치보다 월등한
기술완성도를 가진 제품을 출시하여 일시에 시장지배를 추진
한다고 판단되므로 이에 대한 전략적 검토가 필요하다.
59
- 진입기술 초기 단계의 기술 및 제품 마케팅에 대한 관례적이
고 소모적인 동반 또는 후발 Line-up전략을 지양하고, 요소
및 응용기술, 부품 및 소재 기술개발, 성장산업화 가능성 분석
에 따른 생태계육성 전략을 유지하되, 선별적 테스트 베드형
기술 사업화를 통한 글로벌 사업전략과 제품전략이 필요하다.
○ 애플, 구글, MS 등의 스마트안경의 설계기능과 형태는 유사한
면이 있지만 제품화 콘텐츠의 방향성은 각 기업의 주력 기술기
반과 연관성이 있으므로 기술경쟁 및 협력을 병행하여 세분화
응용기술 개발전략과 추진이 필요하다.
- 구글은 인공지능 검색엔진 및 온라인서비스기술, 애플은 입출
력 기술과 클라우드 응용 및 기기 통합성, MS는 OS와 게임
콘솔 연동기술을 배경으로 상품화 콘텐츠를 연계 시현하고 있
음에 대해 복합전략상품과 기술개발이 필요하다.
- 착용컴퓨팅기기로서의 HMD와 스마트안경형태, 스마트워치와
폰을 연동하는 형태 등 개발진행 및 완료시점이 다르나 성능
향상 및 경량화, 신규 디자인 및 입출력 인터페이스 구현, 배
터리수명 연장, 보안 향상 등 추진이슈는 공통적이므로 차별
성요소의 개발이 필요하다. 국내 산학연의 기술협의체 구성과
대응과제 도출 및 추진, 개발지원이 필요하다.
○ 구글 제품의 기술적 완성도와 가격적 측면에서 논란이 있고 운
60
영상의 문제도 제기되고 있지만 기술표준이나 성능표준이 형성
되지 않은 상태에서 기술적 비교가능성 판단이나 성장가능성
검토, 정책 및 전략결정은 신중할 필요가 있다.
- 우선 제품분석을 통한 제원 확인과 개발의 핵심기술인 광학시
스템의 소형 및 경량화 설계 및 제작 기술, 고해상도 디스플
레이 소자부품과 신호제어 기술, 장치디자인과 핵심기술의 구
현 성능에 대한 검증과 표준화 방향제시가 필요하다. 동시, 벤
치마킹을 위한 산학연 협동의 추진과 트렌드에 따른 연구지원
및 중소기업으로의 기술이전이 필요하다[45]
○ 스마트안경의 호불호이슈와 사용자시험 및 사용 후기 사항을
추적하여 차별성 요소를 세부적으로 파악하고 제품 및 콘텐츠
개발과 기술개발에 이용하여 제품력 향상이나 시장개척에 활용
할 필요가 있다.
- 스마트안경의 부자연적 모습과 형태에 의한 시선집중, 이질감
과 피해의식에 의한 부정적 감성, 방향감각 저하로 인한 서고
위험, 기기의 무해성 미 입증, 생체 적응적 검색 서비스 품질,
음성 및 제스처와 생체인식의 정확성, 타인 프라이버시 침해
와 착용자 정보보안, 콘텐츠의 지원범위, 기기사용 편리성과
경제성의 평가가 필요하다.
- 산업화 생태계 형성을 위한 중소기업 창업과제의 확대투자와
61
기술개발과제의 선별 집중지원이 필요하다. Crowd Funding
형식을 통한 청년 사업아이디어 창출과 사업화 지원확대가
필요하다.
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45 박종만, “HMD 기반의 Google 안경”, KISTI Reseat 첨단기술정
보, 2013
67
저자소개
박종만
․미국 Lehigh대학 산업공학 공학석사, 연세대학교 경영학 경영석사
․인하대학교 산업공학 공학박사
․국방과학연구소(ADD/KIDA) 및 대우그룹 근무, 유한 대학교 교수
․현, 한국과학기술정보연구원 전문연구위원
․ICT 관련분야 250건 이상의 첨단기술 분석 및 연구, 저술
황재룡
․Concordia Univ. 전기공학과 공학석사
․한국전력공사 및 한국전력기술 근무, 발전, 송ㆍ배전 분야 기술사
․현, 한국과학기술정보연구원 전문연구위원
․전기 전자 관련분야 270건 이상의 첨단기술 분석 및 연구, 저술
김하진
․프랑스 Saint-Etienne대학교 응용수학과 이학박사
․현, 아주대학교 정보통신대학 명예교수
․현, ISO/IEC JTC 1/SC 24, chairman
․현, 한국과학기술정보연구원 전문연구위원
․컴퓨터그래픽스 알고리즘 개발 및 표준화, 증강현실 및 영상처리
기술 표준화, 등 관련기술연구및저술
68
요 약
최근 Apple의 iGlass, 구글의 Project Glasses 등이 소개되면서 스마
트폰 이후의 신규 정보기기로 개인 착용 컴퓨터 장치인 스마트 안경
과 워치(손목시계)의 시장가능성이 이슈화되고 있습니다. 스마트안경
은 성장산업화가 가능한 필수적 연구 분야이며, 글로벌 기술경쟁과
시장점유, 국내성장산업화를 위한 기술 및 특허, 시장동향 파악과 대
응전략 제시가 필수적인 시점이다.
이에 스마트안경에 대한 기술이슈 및 현황을 파악하고 특허중심의 기
술동향, 시장동향을 조사 분석하여 기술 및 시장 대응과제를 제시함
으로서, 기업과 정부의 스마트안경 가술 대응전략 수립 , IT융합성장
부문의 동력원 발굴, 정책 및 전략 수립과 추진과정에 도움을 주고자
함이 과제의 목적입니다.
결론적으로 진입기술 초기 단계의 기술 및 제품 마케팅에 대한 관
례적이고 소모적 동반 또는 후발 Line-up전략을 지양하고, 기본적
인 요소 및 응용기술, 부품 및 소재 기술개발, 성장산업화 가능성
분석에 따른 생태계육성 전략을 유지하되, 선별적 테스트 베드형
기술 사업화를 통한 글로벌 사업전략과 제품전략이 필요합니다.