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[스파이더맨: 파 프롬 홈] 아이언맨의 유산 이디스(EDITH), 그리고 증강현실

루이스 — Thu, 11 Jul 2019 20:00:00 +0000

1,300만 관객을 돌파한 <어벤져스: 엔드게임>의 바통을 이어받아, 마블 시네마틱 유니버스(MCU) 페이즈3의 피날레를 장식할 <스파이더맨: 파 프롬 홈>(이하 파 프롬 홈)이 드디어 베일을 벗었습니다. 멘토 아이언맨의 도움 없이 세상을 위협하는 빌런과 홀로 맞서게 된 우리의 친절한 이웃 스파이더맨! 그런 그를 위해 토니 스타크가 남긴 유산이 있다고 하는데요. 오늘은 <파 프롬 홈> 속 스파이더맨의 비밀병기 ‘이디스’, 그리고 그 속에 숨은 테크놀로지를 함께 알아봅니다.

엔드게임 이후의 세상을 맞이한 피터 파커

스파이더맨이자 피터 파커(톰 홀랜드)에게 타노스(조쉬 브롤린)는 무시무시한 존재였을 것입니다. 우주의 절반을 날려버렸으니, 이는 어벤져스 구성원 모두가 공감할 수밖에 없을 테죠. 타노스의 절대적인 파워 앞에서 그 누구보다 진중했던 토니 스타크(로버트 다우니 주니어)의 모습만 봐도 알 수 있었습니다.

▲<스파이더맨: 홈커밍> 中 토니스타크와 피터파커의 모습 (출처: NAVER 영화)

피터 파커에게 토니 스타크는 어쩌면 아빠의 빈자리를 대신해줄 수 있었던 사람인지도 모릅니다. 둘을 잇는 관계는 스파이더맨의 거미줄만큼 끈끈하고 탄탄했으니까요. 첨단 기술이 집약된 나노 슈트를 선물하고, 전 세계 히어로가 모인 어벤져스의 합류를 권하며 때로는 진심을 다해 조언을 하거나 잔소리를 늘어놓기도 했죠. 이런 모습을 보면 토니는 피터의 히어로서의 면모를 분명히 인정하고 있지만, 10대 소년의 서툴고 미숙한 부분을 채워주는 보호자 같은 존재였습니다. 그러나 이번 작품에서는 그런 토니의 모습을 볼 수 없었습니다. 온전히 그의 잔향만 남았을 뿐이죠.

▲ 영화 <스파이더맨: 파 프롬 홈> 스틸컷 (출처: NAVER 영화)

지구를 지키는 슈퍼히어로보다 이웃을 위한 평범한 친구로 남기 원하는 스파이더맨은 자신의 슈트를 벗어던진 채 짐을 챙겨 친구들과 유럽 여행을 떠납니다. 여행의 출발점은 이탈리아 베니스. 평범함을 꿈꿨던 여행이지만 전 세계를 위협하는 엘리멘탈 크리쳐스라는 빌런을 만나게 되면서 다시 한번 위험에 빠집니다.

▲ 영화 <스파이더맨: 파 프롬 홈> 스틸컷 (출처: NAVER 영화)

위기에 처한 베니스 일대와 피터 파커의 친구들 앞에 미스테리오(제이크 질렌할)이 등장해 이에 맞서 무찌릅니다. 한편 엘리멘탈 크리쳐스가 다시 한번 나타나게 될 것이라며 쉴드의 퓨리 국장과 미스테리오는 스파이더맨에게 합류를 적극 권합니다. 지구의 핵으로부터 에너지를 흡수할 수 있다는 엘리멘탈 크리쳐스, 과연 스파이더맨과 미스테리오는 이를 무찌를 수 있을까요?

토니 스타크의 마지막 선물, 이디스(EDITH)

마블 시네마틱 유니버스 작품들이 늘 그래왔듯, <파 프롬 홈>에서도 눈여겨볼 만한 첨단 테크놀로지가 많습니다. 홀로그램 입체영상을 비롯해 드론, 증강현실(AR), 인공지능(AI), 3D 프린팅 기술에 이르기까지 현존하는 기술보다 한층 더 진화된 모습을 보입니다. 이 중 가장 주목해볼 만한 기술은 바로 증강현실. 토니 스타크의 천재성을 다시 한번 느낄 수 있으며, 피터 파커에 대한 남다른 애정이 돋보이는 대목입니다.

▲<어벤져스: 인피니티워>의 토니 스타크, 그리고 선글라스 (출처: buzzfeed.com)

토니 스타크의 천재성은 마블 시리즈 곳곳에서 볼 수 있습니다. 기본적으로 아이언맨이라는 존재 자체도 토니의 손에서 탄생했죠. 인공지능 비서 자비스나 프라이데이, 스파이더맨의 슈트에 이르기까지 그의 어벤져스에 끼친 영향력은 누구도 부정할 수 없을 것입니다. 그리고 <파 프롬 홈>을 봤다면 토니 스타크가 착용했던 액세서리 하나가 떠오르게 되는데요, 그 액세서리는 다름 아닌 평범한 선글라스입니다.

언뜻 평범해 보이지만, 이는 평범함을 뛰어넘는 첨단 장비입니다. 영화 속에 등장한 선글라스의 렌즈는 증강현실이 작용하는 디스플레이의 역할을 했고, 인공지능과 소통이 가능한 첨단 장비로 서버와 연결되어 착용한 사람의 임무를 돕게 됩니다. 렌즈는 착용자의 홍채를 인식해 사람을 식별하여 작동합니다.

▲ 영화 <스파이더맨: 파 프롬 홈> 공식 예고편 영상 캡처 (출처: Sony Pictures Entertainment 유튜브 채널)

토니 스타크가 구축한 인공지능 자비스, 프라이데이에 이어 <파 프롬 홈>에는 이디스가 등장합니다. 이디스(EDITH)는 ‘Even Dead, I’m the hero(죽어도 나는 히어로)’의 머리말을 따서 붙인 이름으로, 토니 스타크의 재치가 돋보입니다. 극 중에서는 이디스가 다른 사람이 손에 쥐고 있는 디바이스를 해킹까지 할 수 있도록 구현되었습니다. 더구나 위성과 연결되어 GPS 송수신이 가능하며, 이를 통해 실시간으로 누군가를 공격하거나 방어 체계를 수립하는 등 고안되었습니다. 사용자가 명령을 내리면 이디스라는 인공지능이 이를 판단해 작동하는 구조입니다. 아무래도 소통에 장애가 없는 고성능의 GPS 반도체 칩과 5G 수준의 통신 네트워크가 탑재되었을 거라 예상됩니다. 겉으론 눈부신 햇살을 막아주는 액세서리에 불과하지만, 그 안에는 거대한 첨단 기술이 집약된 것입니다. 하지만 그저 평범한 선글라스였어도 피터 파커에게는 큰 의미가 담긴 물건이었겠죠.

이디스의 핵심 기술, 증강현실(AR)

이 선글라스의 주요 기능 중 ‘증강현실(AR, Augmented Reality)’에 대해 조금 더 알아보도록 하겠습니다. 증강현실의 궁극적인 의미는 실존하는 현실에 기반해 이에 대한 정보를 추가 제공하는 것입니다. 쉽게 말하면 사람이 눈 앞에서 목격하고 있는 피사체 혹은 배경에 가상의 이미지를 추가하거나 필요한 정보를 입체적으로 또는 표면적으로 보여주는 기술이죠.

▲AR 게임 <포켓몬GO> (출처: 포켓몬고 유튜브 ’Pokémon GO – Get Up and Go!‘)

아이언맨이 슈트를 입고 누군가를 공격하거나 정보를 원할 때, 디스플레이에서 나타나는 모습을 떠올리면 좋을 것 같습니다. 즉, 아이언맨은 이미 증강현실 기술도 슈트에 탑재했던 것이죠. 증강현실의 대표적인 사례 중 하나로는 2016년 7월 출시된 나이언틱(Niantic)의 포켓몬고(Pokémon GO)라는 게임이 있습니다.

구글에서도 구글 글래스(Google Glasses)라는 이름의 AR 전용 안경을 발표하기도 했습니다. 길을 걸으면 지도가 보이면서 내비게이션의 역할하고, 하늘을 바라보면 날씨 정보를 띄운다는 것인데, 일반인들에게 상용화 되기는 어려웠다고 합니다. 모바일에 익숙한 사람들이 만만치 않은 비용을 지불하면서까지 구글 글래스가 과연 필요할까요? 무엇보다 누군가를 찍고 있다는(촬영 또는 녹화) 관점에서 보면 개인정보보호에 대한 이슈도 거스를 수 없었죠.

▲공장에서 활용하고 있는 AR 글래스 (출처: festo.com)

그럼에도 불구하고 산업 분야에서는 활용도가 높은 편입니다. 제품을 스캔하고 바코드를 읽어 정보를 얻을 수 있다는 점이 가장 큽니다. 공장에서 근무하는 사람들이 어떠한 물품이 생산된 후 이를 분류하기 위해 스캐너를 찍거나 단말기에 기록하는 행위들을 AR 글래스는 한번에 처리할 수 있죠.

AR 글래스를 착용한 후 내 눈앞에 보이는 증강현실이 얼마나 뚜렷하고 선명하게 보이는지에 대한 문제도 고려해볼 필요가 있습니다. 보통 TV에서도 LED를 활용해 눈의 피로를 줄어들 수 있도록 하는데, 이러한 렌즈에도 LED를 활용합니다. 마이크로LED(Micro LED) 반도체라 하면 스스로 빛을 내는 초소형 발광물질을 의미합니다. 삼성전자에서도 마이크로LED 반도체 칩을 활용한 ‘더 월(The Wall)’이라는 미래형 디스플레이를 공개하기도 했습니다. 마이크로LED가 매우 촘촘하게 구성되어 최고의 화질을 보여줍니다.

다만 마이크로LED로 대형 화면비를 구현하려면 공정도 쉽지 않을 뿐 아니라 비용도 만만치 않아 상용화로 이어지기엔 아직 어려움이 있습니다. 아주 미세한 수준의 기판이 모여 거대함을 이루는 것이니, 그만큼 대량 생산 자체가 어려울 수밖에 없겠죠. 마이크로LED라는 구성요소와 반도체 기판 설계 기술을 확보해야 ‘마이크로 LED 반도체 칩’이라는 차세대 디스플레이의 핵심을 갖게 되는 것입니다. <파 프롬 홈>의 이디스에도 역시 마이크로LED 수준의 기판이 탑재되었으리라 추측할 수 있습니다.

<참고>
– (2019.2.14), howtogeek.com
– <삼성전자 ‘더 월’, SID에서 ‘올해 최고의 디스플레이’로 선정>(2019.5.9), news.samsung.com

앞서 언급했던 것처럼 토니가 피터에게 ‘유산’으로 남긴 선글라스에는 첨단 테크놀로지가 집약되었을 뿐 아니라 토니의 진심과 영혼이 담겨있습니다. 마블의 영화는 플롯과 볼거리, 화려한 액션으로 팬들의 마음을 사로잡습니다. 더구나 기상천외한 첨단 테크놀로지는 기대를 저버리지 않습니다. 다시 한번 팬들을 찾아오게 될 마블 시네마틱 유니버스의 이야기, 그리고 스크린을 가득 채울 첨단기술은 과연 무엇일지 벌써 기대가 됩니다.

※ 본 칼럼은 반도체/ICT에 관한 인사이트를 제공하는 외부 전문가 칼럼으로, SK하이닉스의 공식 입장과는 다를 수 있습니다.

[맨 인 블랙: 인터내셔널] MIB 요원들의 든든한 조력자, 하늘을 나는 자동차

루이스 — Tue, 04 Jun 2019 20:00:00 +0000

7년 만에 돌아온 ‘맨 인 블랙’ 시리즈, <맨 인 블랙: 인터내셔널>이 개봉을 단 일주일 앞두고 있습니다. 기억을 지우는 장치, ‘뉴럴라이저’로 대표되는 작품인 만큼 이번엔 또 어떠한 최신 기술이 나올지 기대가 쏠리고 있는데요. 앞서 공개된 예고편에서는 초고속으로 하늘을 주행하는 자동차가 등장해 눈길을 끌기도 했습니다. MIB 요원들의 든든한 이동수단으로 큰 활약을 펼칠 것으로 보이는데요. 그렇다면 하늘을 나는 자동차는 과연 터무니없는 픽션일 뿐일까요? 오늘은 미래의 교통수단에 대해 알아보고, 이에 필요한 기술들에 대해 함께 살펴보도록 할게요.

MIB 에이전트의 비밀병기, 하늘을 나는 자동차

▲ 영화 <맨 인 블랙: 인터내셔널> 스틸컷 (출처: NAVER 영화)

‘인간으로 위장한 외계인들이 우리와 함께 살고 있다면 어떨까?’ 아마 이 사실을 알게 된다면 누구 하나 놀라지 않을 수 없겠죠. 1997년 개봉한 영화 <맨 인 블랙>은 인간으로 위장하여 지구에 정착해 살고 있는 ‘불법 이주 외계인’을 국가 비밀 조직 MIB(Men In Black)가 가려낸다는 플롯을 담고 있습니다. 토미 리 존스와 윌 스미스의 콤비로 이루어진 이 작품은 2012년까지 총 세 편이 제작되었고, 2019년을 맞아 배우들을 교체한 작품으로 네 번째를 맞이하게 됩니다. <토르 : 라그나로크>와 <어벤져스: 엔드게임>에서 호흡을 맞췄던 토르 역의 크리스 헴스워스, 발키리 역의 테사 톰슨이 다시 한번 콤비를 이룬 것인데요. <맨 인 블랙>의 세대교체를 이룬 이번 작품에서는 MIB 내부의 스파이를 찾는다는 스토리가 전개됩니다.

사실 외계인을 가려낸다는 것, 그리고 이를 목격한 사람들의 기억을 지운다는 것은 영화이기에 가능한 픽션입니다. 외계인을 소탕할 때 사용되는 무기들도 마치 미래에서 만나볼 수 있을 듯 그려졌지만 역시 상상력에서 기인하는 최첨단 도구들이라 할 수 있죠.

영화 <맨 인 블랙>의 시그니처 오브제(Signature Object)는 단연 뉴럴라이저(Neuralyzer)입니다. 엄청난 플래시를 뿜어내며 일시적으로 기억을 지우기 때문에 에이전트들에게 선글라스는 필수죠. 이번 영화에도 뉴럴라이저를 비롯해 기상천외한 특수 무기들이 다시 한번 등장하게 될 예정입니다.

▲ 영화 <맨 인 블랙: 인터내셔널> 스틸컷 (출처: NAVER 영화)

이와 더불어 영화 중 평범하게 보이는 렉서스 차량 한 대가 등장합니다. 이는 MIB 에이전트들이 사용하는 운송수단입니다. 에이전트M(테사 톰슨)이 직접 운전하겠다며 당당하게 운전석으로 가지만 그곳은 다름 아닌 조수석. 영국 런던이 배경이다 보니 신입 요원은 이를 미처 몰랐던 것인데요. 그러나 그녀가 알지 못했던 이 차량의 비밀은 하늘을 날 수 있다는 것입니다. 그것도 굉장한 속도로 말이죠. 사실 하늘을 날아다니는 운송 수단에 대한 상상은 누구나 한 번쯤 해봤던 꿈이며, SF 영화 속에서 자주 등장하곤 했습니다. 하지만 이것은 과연 우리의 지나친 꿈에 불과한 것일까요?

무인항공기에도 사람이 탈 수 있을까?

‘하늘을 나는 자동차‘에 대해 이야기해보기 전, 하늘을 나는 기계장치 ‘드론(Drone)’에 대해 먼저 살펴볼까 합니다. 드론은 사실 군사용으로 제작되어 보급되었지만 이제는 민간용으로도 널리 쓰이고 있습니다. 위와 같이 취미용도 존재하지만, 영화 촬영을 위한 촬영 도구로 각광 받고 있으며 드론 택배나 재난 구조용으로도 확대될 전망입니다.

이러한 드론의 스케일을 한층 더 높일 수 있다면 어떨까요? 가령 사람이 탈 수 있을 정도로 말이죠. 먼저 프로펠러로 수직이착륙을 하는 헬리콥터의 경우를 떠올려보도록 할게요. 모두가 알다시피 헬리콥터의 날개는 상단과 꼬리에 달려있습니다. 상단에만 대형 프로펠러가 존재한다면 회전력으로 인해 추락할 수도 있지만, 이를 꼬리 날개가 잡아주죠. ‘각운동량 보존법칙(law of conservation of angular momentum)’이라는 회전과 동력에 의한 물리학 법칙을 철저하게 따른 결과입니다. 그러나 드론에는 꼬리 날개라는 것이 없습니다. 여러 개의 프로펠러가 서로 다른 방향으로 회전하기 때문에 동체(드론의 몸)를 원하는 방향으로 움직일 수 있고, 특별한 고장이나 충돌이 없는 이상 추락할 염려가 없습니다. 하지만 드론이 하늘 위로 날 수 있으려면 숙련된 조종 실력이 필요할 뿐 아니라 악천후나 난기류 등 특별한 장애물이 없어야 합니다.

그러나 무인항공기는 전혀 다른 개념입니다. 최근 들어 비행업체들이 무인항공기(UAV, Unmaned Aerial Vehicle)를 제작하는 사례가 늘고 있습니다. 말 그대로 조종사 없이 지정된 임무를 수행하는 비행기인데요. 역시 군사용으로 쓰이는 비행체였지만 민간 기업들이 ‘플라잉택시(Flying Taxi, 또는 에어택시)’로 활용하기 위해 활발하게 제작하고 있는 추세입니다.

▲ 독일 볼로콥터사가 선보인 플라잉택시 이미지 (출처: volocopter)

독일의 볼로콥터는 2011년 여러 개의 프로펠러를 탑재한 프로토타입을 선보였고 2016년 비행 허가를 받았으며 2017년 두바이에서 시험비행을 실시했습니다. 볼로콥터의 꿈은 날아다니는 운송수단 즉 플라잉택시입니다. 현재도 뉴질랜드에서 운송수단으로서의 가능성을 실험하고 있습니다. 볼로콥터는 반도체 회사인 인텔(Intel)과 손을 잡았습니다. 미국의 차량 공유 서비스 우버(Uber)나 독일의 유명한 자동차 브랜드 아우디(Audi) 등도 하늘 위의 운송수단을 구현하기 위해 집중적으로 투자하고 있습니다. 머지않은 미래에는 무인항공기(UAV)의 개념이 개인용 항공기(PAV, Personal Air Vehicle)로 거듭나게 되면 미래의 교통 시스템은 순식간에 바뀔 수도 있을 것입니다.

반도체를 통해 본 교통수단의 미래

무인항공기에는 자율주행 자동차와 같이 수많은 센서가 들어갑니다. 펄스 레이저로 피사체 즉 장애물을 인식하는 라이다 센서(LiDAR, Light Detection And Ranging)와 지상과 무선으로 통신 가능한 장비, 위성과 통신할 수 있는 비가시선 통신망, 3D 카메라 등은 사람들의 편의를 위한 시설보다도 더욱 중요한 체계라 할 수 있습니다.

▲ NXP의 무인항공기(UAV) 비행 컨트롤러 (출처: NXP)

2006년 필립스에서 독립한 네덜란드의 NXP 반도체는 드론과 자율주행 자동차, 무인항공기 등에 반도체를 제작해 공급하고 있습니다. 무인항공기는 기본적으로 실시간으로 비행을 제어해야 하고 안정적으로 운행될 수 있는 시스템을 갖춰야 하는데, 비행 컨트롤러 센터나 무선 통신 및 원격 시스템에 필요한 프로그램을 제공합니다. NXP에서는 오늘날 보안에 대한 필요성을 더욱 인지하고 있으며 항공 운항에서도 최적화된 플랫폼을 제공하고 있다고 언급합니다.

무인항공기의 안전은 수십번 되풀이하여 언급해도 모자라지 않습니다. 특히 하늘로 날아다니는 경우 공기의 흐름이 불규칙적인 ‘난기류(turbulence)’에도 대응할 수 있어야 하죠. 미국의 탤런트 101(talent-101)에서는 “NXP는 물론 반도체 기업들이 솔루션을 개발하고 있고 그만큼 디지털로 갖춰진 제품들이 하나의 시스템을 구축하고 있기 때문에 반도체 시장 역시 보다 성장하게 될 전망”이라고 언급하고 있습니다.

다시 영화의 이야기로 돌아와봅시다. <맨 인 블랙> 속 자동차는 비행체의 역할도 함께 탑재하고 있어 추진력은 물론 엄청난 마력(HP)을 뿜어내는 엔진이 달린 것으로 보입니다. 프로펠러 없이도 우주선처럼 날아다닐 수 있다는 것입니다. 물론 주인공인 에이전트H가 이를 조종하긴 하지만요.

한참 무인항공기를 제작, 개발하는 지금 영화 속 하늘을 나는 자동차는 조금 먼 이야기일지도 모릅니다. 무인항공기는 조종사 없이도 목적지까지 안전하게 하늘을 날아다닐 수 있는 궁극적인 운송수단의 개념인 반면, 영화 속에 자동차는 사람이 조종하지만 ‘스타워즈’에서나 볼법한 모습처럼 뿜어내는 파워 자체가 너무 다른 차원이기 때문입니다.

도로를 달리는 자율주행 자동차나 하늘을 날아다니는 운송수단 모두 그저 영화 속 픽션이 아닙니다. 이젠 현실에서도 마주할 수 있게 되었죠. 독일의 경우 이미 전 세계를 돌며 실험을 진행 중이고 일부는 성공적인 결과를 낳았습니다. 우리나라 역시 현대자동차, 삼성전자, SK하이닉스, 네이버, 카카오 등 다양한 분야의 기업들이 자율주행 자동차 실현을 위해 집중적으로 개발을 진행 중이지만, 무인항공기에 있어서는 다른 국가에 비해 확실히 늦은 감이 있습니다. 그럼에도 불구하고 정부에서는 자율주행 자동차뿐 아니라 무인이동체에 대한 원천기술 개발과 국내 중소기업 성장을 지원하겠다고 밝힌 바 있습니다. 충분히 성장할 가능성이 있다는 것이니 기대해봐도 좋지 않을까요?

※ 본 칼럼은 반도체/ICT에 관한 인사이트를 제공하는 외부 전문가 칼럼으로, SK하이닉스의 공식 입장과는 다를 수 있습니다.

[어벤져스: 엔드게임] 그리고 만물인터넷(IoE)

루이스 — Thu, 25 Apr 2019 20:00:00 +0000

지난해 개봉한 <어벤져스: 인피니티워>(이하 인피니티워)는 충격적인 엔딩과 함께 속편에 대한 기대감을 한껏 높여놓았습니다. 언제나 여유를 잃지 않았던 토니 스타크(로버트 다우니 주니어) 마저 최강빌런 타노스(조쉬 브롤린) 앞에 사뭇 진지해진 모습이었죠. 그만큼 내용은 무거워졌고 심오했습니다. 그리고 어느덧 1년이 흘러 모두가 고대하던 <어벤져스: 엔드게임>(이하 엔드게임)이 뜨거운 관심 속에 베일을 벗었습니다. 첫날에만 134만873명의 관객을 동원하며 역대 최고 오프닝 기록을 달성해, 천만 관객을 돌파한 전 편과 함께 쌍천만의 기록을 무난히 세울 것으로 예상됩니다. 타노스와 펼쳐지는 두 번째 대결, 과연 승산은 있는 걸까요?

마블 유니버스를 완성하는 테크놀로지

▲ 영화 <아이언맨: 엔드게임> 스틸컷 (출처: NAVER 영화)

이번 작품에서는 앤트맨, 호크 아이 그리고 캡틴마블 등 인피니티워에서 등장하지 않았던 인물들이 추가로 등장합니다. 영화 <캡틴마블>의 경우 올해 첫 스타트를 끊은 마블의 작품이었죠. 엔드게임에서 어벤져스에 합류한 캡틴마블의 활약상이 기대되는데요. 이와 함께 타노스라는 강적 앞에서 더욱 끈끈히 뭉친 아이언맨, 캡틴 아메리카, 블랙 위도우 등 어벤져스 원년멤버들이 어떻게 타노스를 물리치고 각자의 결론에 도달할지도 무척 궁금합니다.

영화 내용도 기대되지만, 매번 마블 영화가 개봉할 때마다 등장하는 최첨단 과학기술들은 미래 우리의 모습을 엿보는 것 같아 언제나 반갑고 또 새롭습니다. 마블의 상상력, 그리고 정교한 CG와 만나 구현된 첨단 테크놀로지들은 늘 관객들의 눈을 즐겁게 해줬죠.

물론 SF 영화의 대부분이 그러하듯 먼 미래에서도 이룩할 수 없는 ‘오버-테크놀로지(Over-Technology)’도 분명히 존재합니다. 이를테면 <아이언맨>의 아크 원자로나 <앤트맨>에 볼 수 있는 인간의 퀀텀렐름(양자역학, Quantum Realm) 진입 또는 신체 확대 기술, 가상으로 만들어진 <블랙펜서>의 세계 ‘와칸다’ 자체는 말 그대로 상상력에서 기인하는 ‘픽션’이죠.

▲ 영화 <아이언맨: 엔드게임> 스틸컷 (출처: NAVER 영화)

하지만 실현 가능한 테크놀로지도 무궁무진한 편입니다. 나노테크놀로지의 기술이나 양자역학 그 자체, 가상현실이나 홀로그램 등은 우리가 살고 있는 현시대에 집중적으로 개발하고 있거나 연구하고 있는 분야이니까요. 그중 사물인터넷(IoT, Internet of Things)은 어벤져스 엔드게임을 포함해 마블 시리즈에서 가장 많이 등장한 기술 중 하나입니다.

이쯤 되면 나도 아이언맨? 일상이 된 사물인터넷(IoT)

어벤져스 영웅들이 모여 심각한 표정으로 회의를 하는 곳에는 항상 허공에 구현된 홀로그램 창들이 등장합니다. 특히 토니 스타크 곁에는 늘 자비스나 프라이데이 같은 인공지능 비서들이 함께하죠. 손짓 하나로 우주선을 움직이거나 음성 명령만으로 레이저빔을 발포하는 것 모두 사물인터넷이 있기에 가능한 일입니다.

사물인터넷이란 인터넷망 또는 네트워크가 연결된 특정할 수 없는 ‘사물(Things)’들이 서로 정보를 공유하고 사람과의 커뮤니케이션까지 가능한 지능형 기술을 의미합니다. 대표적인 예로 우리가 흔히 사용하는 인공지능(AI) 스피커가 있죠.

사물인터넷은 본래 무선인식 기술인 ‘RFID(Radio Frequency IDentification)’와 같이 어떤 사물에 센서를 부착하여 실시간 데이터 송수신을 위해 인터넷망을 활용하게 되면서 출발한 개념이라 할 수 있습니다. MIT 공대의 케빈 애쉬튼(Kevin Ashton) 교수는 글로벌 소비재 기업인 P&G 근무 당시 RFID 기술이 꽤 편리한 데이터를 수집하게 될 것이라는 생각에 지속적으로 연구했습니다.

그의 연구 결과는 산업 분야의 표준 시스템으로 이어졌고, 현재 다양한 분야에서 쓰이고 있습니다. RFID가 적용되는 대표적인 사례로 고속도로의 하이패스(Hi-Pass)나 양주병에 부착된 식별코드 등을 꼽을 수 있죠. 사물인터넷이라는 키워드는 케빈 애쉬튼 교수에 의해 처음 언급되었고, 이후 RFID에 이어 다양한 제품군들이 인터넷 네트워크와 연결되기 시작했습니다. 더구나 모바일 시대에 이르면서 우리는 통신망 없이 생활하는 게 어려울 정도가 되었죠.

어벤져스에 등장하는 히어로들이 중요한 작전에 나설 때면 늘 귀에 꽂고 있는 통신기를 기억하시나요? 적들과 격렬한 전투를 펼칠 때, 또 서로 멀리 떨어져 있을 때, 서로의 위치를 공유하고 각자가 처한 상황을 알리는 데 늘 활용되고 있는데요. 사실 영화 속에서는 특별한 연출이 아닌 이상 아주 어렵지 않게 통신할 수 있습니다. 심지어 퓨리 국장이 캡틴 마블을 불러낸 것처럼 지구에서 우주 먼 곳까지도 통신이 가능하죠. 어벤져스 히어로들이 언제 어디서나 끊김 없이 소통하는 것 그리고 어디에서나 커뮤니케이션할 수 있다는 것, 이것이 사물인터넷 아니 만물인터넷이 구현한 또 하나의 히어로 파워입니다.

우리가 사는 세상에서도 사물인터넷을 활용한 광역 통신이 차근차근 실현되고 있습니다. 한 가지 사례를 들어보겠습니다. 추운 겨울 회식이 끝난 후 집에 가기 위해 누군가 택시를 잡으려고 손을 뻗습니다. 택시는 모두 사람을 태운 채 매정하게 지나가버립니다. 반대로 한가한 거리를 돌며 손님을 찾으려 하는 택시들은 하루에도 수십 킬로미터를 운전하며 영업에 나섭니다.

소비자(사용자)와 택시를 이을 수 있는 방법이 없는 걸까요? 카카오택시나 타다 등의 운송 서비스는 모바일과 인터넷, 단말기 등을 모두 하나로 잇는 연결고리와 같습니다. 전화로 콜택시를 부르는 경우가 거의 없어진 대신 애플리케이션을 이용해 바로 집 앞에서 택시를 탈 수 있는 시대가 되었습니다.

단편적인 모습일 수 있지만 이처럼 사물인터넷은 굉장히 많은 분야에서 활용될 수 있습니다. 모바일 애플리케이션은 물론 가정에서 쓰이는 인공지능 스피커 역시 우리 생활을 편리하게 해주는 IoT 플랫폼입니다. 인공지능 스피커의 경우는 스마트홈을 구축하기 위한 필수적인 요소가 되었습니다. 알람을 울려대며 아침의 정적을 깨우고 오늘 날씨를 알려줍니다. 보일러 온도를 제어하고 회사에 가기 위한 최적화된 교통수단이나 도로 사정을 알려주는 시스템은 우리가 꿈꾸는 사물인터넷 그리고 스마트홈의 기술력입니다.

모든 것이 연결되는 만물인터넷(IoE) 세상, 머지않았다

싱가포르 DBS은행(The Development Bank of Singapore Ltd.)에서는 2030년 스마트홈의 기술력이 더욱 발전해 지금의 라이프스타일을 크게 바꿔놓을 것으로 전망했습니다. 2025년이 되면 전 세계 750억 개에 달하는 디바이스들이 개인은 물론 가정, 회사 등에 설치될 것이라고 했습니다. 2050년 전 세계 인구가 100억 명이라는 점을 생각하면 이러한 디바이스의 개수는 더욱 많은 편인데 결국엔 1인이 소유하게 되는 IoT 기기가 최소 2개 이상은 된다는 의미입니다. 기본적으로 모바일, PC는 물론이고 자동차, 인공지능 스피커, 웨어러블 기기 등 디바이스 종류도 다양해질 테니 과언은 아닌 듯합니다.

사물인터넷의 안정적인 서비스가 구현되려면 5G 이상의 통신 속도가 기반이 되어야 합니다. 데이터를 한쪽 방향으로 송신하는 것이 아니라 수신까지 이뤄지는 쌍방향 커뮤니케이션이 가능해야 하므로 5G의 대표적인 특징인 초고속, 초저지연성, 초연결성이 사물인터넷을 이루는 주요 요소가 되고 있습니다. 사물인터넷이 등장하게 된 이후 각 디바이스에 탑재된 칩들도 5G와 더불어 각광을 받는 편입니다.

4차 산업혁명을 맞이하면서 인류는 반도체와 컴퓨터, 인터넷 등 집약된 기술을 여러 분야에서 활용하고 있습니다. 우리나라에서는 삼성전자나 SK하이닉스 등의 기업들이 메모리 반도체를 전 세계 다양한 산업 분야에 공급하면서 반도체 강국으로 거듭날 수 있도록 했습니다.

최근에는 사물인터넷 분야가 각광을 받으면서 ‘비메모리 반도체(non-memory semiconductor)’도 함께 주목받고 있습니다. 이는 정보를 저장하는 용도의 ‘메모리 반도체’와 상대되는 개념이며 정보 처리를 목적으로 합니다. 디지털 데이터를 연산, 처리, 제어, 변환 등을 수행하는 역할을 하는데 사물인터넷에서 쓰이는 TV나 냉장고와 같은 가전, 인공지능 스피커, 자율주행 자동차에 이르기까지 원격으로 작동하는 케이스라면 빠르게 데이터를 처리할 수 있는 비메모리 반도체가 가장 적합하다고 할 수 있겠습니다. 세계적으로 보면 인텔(Intel)이나 퀄컴(Qualcomm) 등이 이 분야에서 손꼽히고 있는 기업입니다. 우리나라 역시 비메모리 반도체 개발에 박차를 가하고 있으며, 이 분야는 미래 성장동력으로 반드시 육성해나갈 필요가 있습니다.

사물인터넷은 우리 사회에 계속해서 스며들고 있습니다. 특정하지 않은 어떤 ‘하나’의 물건이 아니라 이제는 수많은 기기가 인터넷과 연결되어 데이터를 주고받게 됩니다. 영화 속에서 표현되었던 일부 시퀀스들이 현실화 되려면 아직 수많은 인프라가 조성되고 지금의 기술을 꾸준히 발전시켜야 하겠지만 사물인터넷만큼은 4차 산업혁명 시대에서 가장 활발하게 성장하고 있는 것 같습니다. 어쩌면 지금의 인류는 사물인터넷을 뛰어넘어 어벤져스의 그들처럼 모든 것이 이어지는 세상 즉 만물인터넷 시대를 맞이할 수 있을지도 모르겠습니다.

※ 본 칼럼은 반도체/ICT에 관한 인사이트를 제공하는 외부 전문가 칼럼으로, SK하이닉스의 공식 입장과는 다를 수 있습니다.

어벤져스의 희망, 캡틴 마블이 가진 특별한 능력! [캡틴 마블] 속 숨은 홀로그램 기술

루이스 — Tue, 12 Mar 2019 20:00:00 +0000

지난해 천만영화 <어벤져스: 인피니티 워>가 쓸고 간 극장가에 <캡틴 마블>이 찾아왔습니다. 위기에 빠진 어벤져스를 구원할 차세대 히어로로 지목된 캡틴 마블의 탄생을 그립니다. <어벤져스: 인피니티 워>의 후속작 <어벤져스: 엔드게임>으로 향하는 마지막 관문이라 더욱더 스포트라이트가 쏠리고 있는데요. 역대급 빌런이라 불리는 타노스(조슈 브롤린)를 상대할만한 히어로로 언급되는 캡틴 마블은 과연 어떤 존재이며, 어떤 활약을 펼치게 될까요?

위기에 빠진 어벤져스의 희망, 캡틴 마블의 등장

▲ 영화 <캡틴 마블> 스틸컷 (출처: 다음 영화)

공군 파일럿이었던 캐럴 댄버스(브리 라슨)는 전투기 사고로 인해 알 수 없는 에너지에 그대로 노출됩니다. 지구상에서는 볼 수 없는 파워가 평범한 인간이었던 그녀에게 오롯이 전해지며 통제할 수 없는 힘을 갖게 됩니다.

영화의 플롯상, 캐럴은 지구에서 있었던 기억을 잃어버린채 크리(Kree)라 불리는 외계행성에서 크리족 전사로 살아갑니다. 그러다 다시금 지구에 불시착해 쉴드(S.H.I.E.L.D) 요원 닉 퓨리(사무엘 L 잭슨)와 마주하게 됩니다.

그런데 극중 닉 퓨리는 두 눈이 멀쩡하고, 쉴드의 국장이 아닌 요원의 신분입니다. 지금은 사라져버린 ‘블록버스터 비디오 대여점’이 보인다든가, 90년대 영화 <트루라이즈>의 입간판이 살짝 노출되기도 합니다. 이를 통해 우리는 이번 편의 배경이 1994년 이후라는 것을 알 수 있습니다. 쉽게 말해 ‘어벤져스’나 ‘아이언맨’보다 앞선 시대라는 것이죠.

▲ 캡틴 마블이 뿜어내는 에너지 (출처: 다음 영화)

‘여전사’이자 통제불가한 무시무시한 파워를 지닌 캡틴 마블은 ‘마블 유니버스에서 볼 수 없었던 가장 강력한 캐릭터’라는 언급이 전혀 틀린 말은 아니라는 점을 짐작해볼 수 있습니다. 무엇보다 대기권 밖 우주에서도 특별한 슈트 없이 호흡과 비행이 가능하고, 깊은 상처에도 치유가 가능하니 슈퍼맨과 울버린을 능가한다고 볼 수 있습니다. 더구나 손에서 뿜어져 나오는 ‘에너지 블라스트’는 마치 드래곤볼의 ‘에네르기파’와도 유사한데, 말 그대로 엄청난 파괴력을 지녔습니다.

캡틴 마블에 수도 없이 등장하는 홀로그램(Hologram)

캡틴마블은 크리족의 슈트를 입고 지구에 불시착합니다. 일행이었던 월터 로슨(주드로)과 떨어지게 되면서 그와 통신할 수 있는 기기를 찾던 중 공중전화를 발견합니다. 그리곤 공중전화에 수도 없이 연결된 선을 뽑아내 그녀가 입고 있던 슈트에 장착된 기기와 연결하고 이를 통해 일행들과 다시 커뮤니케이션합니다. 기본적으로 크리족의 슈트이니 크리행성에서 사용될법한 외계어가 등장하기도 합니다. 또한 홀로그램 영상이 뜨면서 그들의 모습도 확인할 수 있습니다.

마블을 포함해 할리우드 SF 영화들을 보면 이러한 홀로그램이나 증강현실, 가상현실을 쉽게 접할 수 있었습니다. 영화 <아이언맨>만 봐도 토니 스타크의 집무실은 인공지능 자비스와 연결되어 수많은 3차원 입체 영상들이 증강 또는 가상현실로 등장하죠. 이번 작품에서도 이처럼 홀로그램과 같은 3차원 입체 영상이 자주 등장하곤 합니다. 그렇다면 홀로그램은 어떠한 원리일까요?

영화 <어벤져스:에이지 오브 울트론>에 등장했던 홀로그램.

<어벤져스>와 같은 영화에 자주 등장하는 홀로그램 영상들은 현실화가 가능할 법한 느낌으로 세밀하게 만들어졌습니다. 영화에서 빠질 수 없는 컴퓨터그래픽은 VFX(Visual Effect) 스튜디오 같은 곳에서 한 땀 한 땀 만들어내는 특수효과인데, 마치 실제와 같이 매우 정교합니다.

디스플레이를 통한 영상 통화가 2D 화면이었다면, 홀로그램은 입체적인 영상 정보를 구현해 소통할 수 있도록 했습니다. 2개 이상의 레이저가 뿜어져 나오게 되면 서로 광선이 만나는 구간들이 여럿 존재하는데, 여기에서 일어나는 레이저 빛의 간섭 효과를 이용합니다. 빛이나 소리에서 기인하는 파장이 있는데 이를 측정하는 기준이 바로 진동입니다. 빛은 기본적으로 직진하는 성질을 지녔으며 이와 더불어 반사와 투과, 굴절, 간섭과 같이 다양하게 표현될 수 있습니다. 이러한 진동 폭의 강약과 둘 이상의 광파를 동시에 받아 간섭효과를 일으키고, 이것이 입체적인 정보를 만들어냅니다.

과거의 사진 기술은 컬러가 아닌 흑백으로 구성해 피사체를 보여주었습니다. 흑백사진은 말 그대로 물체의 밝고 어두운 부분들을 2차원 평면에 기록했는데 빛을 통해 피사체를 3차원으로 재생산하는 사진기법을 곧 ‘홀로그래피(Holography)’라고 합니다. 홀로그램 역시 홀로그래피 기술을 활용한 것인데요. 가장 흔히 볼 수 있는 사례가 바로 신용카드에 붙어있는 위조방지 마크로 반사형 홀로그램을 활용한 것입니다.

우리가 영화에서 보던 3D 입체 홀로그램은 사실 실감미디어를 구현하기 위한 기초 단계라 해도 과언은 아닙니다. 3차원 입체 영상으로 실제에서 보는 것과 같은 느낌을 주려면 고해상도의 프로젝터를 통해 영상을 쏘고, 이를 거대한 투명막에 투사하는 방식이 있는데 이를 플로팅 방식이라고 합니다.

홀로그램과 실감미디어, 어디까지 왔을까?

그러나 이는 영화에서 등장한 것처럼 앞뒤 좌우로 왜곡 하나 없이 ’진짜‘ 실체를 보는듯한 느낌이 있어야 하나 아직은 개발 단계에 머물러 있습니다. 실사와 같은 입체 영상을 구현하려면 광학기술이나 데이터 송수신량도 반드시 고려해야 합니다.

2017년 12월 KT는 상암동 누리꿈스퀘어에 ‘K-Live X VR Park’를 개관했습니다. 이곳에서는 가상현실, 증강현실 그리고 홀로그램 영상을 즐길 수 있도록 인프라를 구축했습니다. 실제로 가수들의 공연이나 뮤지컬 등의 문화 콘텐츠를 홀로그램으로 현실화하기도 했습니다. 시각적인 피로감을 없애고 공간의 제약 없이도 진짜 엔터테이너를 만나는 기분이 들도록 실감미디어의 기초 단계를 쌓은 셈입니다.

사실 캡틴 마블의 손목에서 뿜여져 나오는 입체 영상이 구현되려면 너무나 많은 투자와 지원 그리고 R&D가 필요한 상황입니다. 당연히 오랜 시간이 걸릴법한 연구분야입니. 더구나 영화에서처럼 작은 기기에서 이를 현실화하려면 ’이게 정말 가능할까?‘라는 의문마저 듭니다.

▲ 홀로그램을 만드는 소형장치 (출처: singularityhub.com)

하지만 홀로그램 이미지를 만들 수 있는 소형장치가 있다면 불가능한 이야기도 아닙니다. 호주의 유클리데온(Euclideon)는 세계 최초로 다중 사용자 홀로그램 테이블이라는 이름의 프로토 타입을 제작했습니다. 미국에서는 미 육군(U.S Army)을 위해 1만 3천개 이상의 3D 홀로그램 지도를 제공해 전략을 어떻게 수립할 수 있을지 큰 도움을 주기도 했다고 합니다.

삼성전자의 경우 홀로그램 재생 장치와 재생 방법에 대한 특허를 출원했다고 알려져 있습니다. 하지만 역시 R&D 단계에 머물러 있어 실제로 언제쯤 상용화될 수 있을지 알 수 없습니다. 그럼에도 불구하고 우리가 꿈꾸고 있던 판타지가 현실화될 수 있는 가능성이 매우 농후해 보입니다. 먼 미래에나 구현될 줄 알았던 신기술이 금방이라도 만나볼 수 있을듯한 느낌마저 듭니다.

딱딱한 디스플레이가 흑백에서 컬러로 변하고 총천연색의 QLED로 진화하였으며, 브라운관에서 평면으로, 그리고 다시 커브드 디스플레이에서 급기야 휘어지고 접히는 플렉시블 AMOLED로 진화했습니다. 이처럼 기술과 트렌드는 하루가 다르게 변화합니다. 캡틴마블의 어마어마한 파워는 영화 속에서나 즐길 수 있는 상상 속의 힘이지만, 그들이 사용했던 홀로그램 재생 장치는 현실에서도 충분히 곧 만나볼 수 있을 듯합니다.

※ 본 칼럼은 반도체/ICT에 관한 인사이트를 제공하는 외부 전문가 칼럼으로, SK하이닉스의 공식 입장과는 다를 수 있습니다.

[알리타: 배틀엔젤]을 통해 보는 인류와 사이보그가 공존하는 미래

루이스 — Sun, 20 Jan 2019 20:00:00 +0000

일본에서 3대 SF라 불리는 애니메이션이 있습니다. <공각기동대>, <아키라> 그리고 <총몽>입니다. <총몽>의 경우 ‘안드로이드(Android)’를 주인공으로 내세우는데, 안드로이드는 ‘인조인간’이라는 의미로 쓰이기도 합니다. 영화 <블레이드 러너>나 <로보캅>에서도 이와 같은 캐릭터가 종종 등장한 바 있죠. 그리고 오는 2월 5일, 로버트 로드리게즈 감독이 <아바타> 제작진과 함께 <총몽>을 원작으로 제작한 영화 <알리타: 배틀엔젤>이 개봉합니다. 배경은 26세기로, 이 곳에서도 유토피아와 디스토피아적 세계관이 펼쳐집니다. 모든 이들이 동경하고 갈망하는 곳 ‘공중도시’, 그리고 착취와 약탈이 빗발치는 ‘고철도시’로 나뉜 세계에 주인공 알리타가 존재합니다. 인간의 두뇌를 가진 기계 소녀, 전형적인 사이보그의 등장입니다.

감성을 지닌 사이보그, 알리타

▲ 영화 <알리타: 배틀엔젤> 공식 포스터 (출처: NAVER 영화)

제임스 카메론 감독이 로버트 로드리게즈와 함께 ‘총몽’을 소재로 각본을 쓰고 다듬으며 ‘알리타’라는 캐릭터를 만들었습니다. 컴퓨터그래픽을 입힌 알리타는 마치 만화에서 튀어나온 듯한 비주얼로 이질적인 느낌을 주기도 하지만, 인간의 감성을 지닌 사이보그라고 하니 어느 정도 납득할만한 수준입니다. 사실 제임스 카메론 감독이 직접 연출을 맡아 제작하고자 했지만 <아바타> 후속작에 몰두하기 위해 로드리게즈 감독에게 메가폰을 넘겼다고 합니다.

▲ 영화 <알리타: 배틀엔젤> 스틸컷 (출처: NAVER 영화)

기본적으로 알리타(로사 살라자르)는 자신의 정체성에 대해 고뇌하는 캐릭터입니다. 기억을 잃어버렸지만 사이보그 전문 의사인 ‘다이슨 이도(크리스토프 왈츠)’와 고철도시에 살고 있는 ‘휴고(키언 존슨)’를 만나면서 점차 회복해갑니다. 그리고 그 시간 동안 자신이 인간인지 기계인지에 대해 의문을 품기 시작합니다. 잃어버린 기억 속에서 자신의 과거를 찾고 인류의 미래를 구하기 위한 여정이 영화의 플롯입니다.

알리타가 기억을 잃고 정체성에 대한 의구심을 가진다는 것은 ‘생각’을 하고 있다는 점에서 기인합니다. 그리고 ‘생각’을 할 수 있는 이유는 알리타를 구성하는 요소에 두뇌라는 생체가 있기 때문이죠. 위에서 언급했듯 알리타는 두뇌로부터 뻗어나가는 생체에 기계를 결합한 사이보그입니다. 휴고를 만나면서 인간의 감성을 느끼고 자신의 감정을 표현하는 것 자체만으로도 인간의 본질을 품고 있지만, 기계로 뒤덮인 자신의 육체가 강력한 ‘무기’로서 기능할 때마다 더욱 정체성에 혼란을 겪는 것이죠.

증강인간, 바이오로봇 그리고 사이보그의 미래

▲ 영화 <배틀쉽>에 등장했던 퇴역군인 게드슨 대령 (출처: NAVER 영화)

사람의 두뇌가 로봇으로 된 몸을 제어한다는 측면에서 보면 ‘두뇌’가 기능하는 역할은 매우 크다고 할 수 있습니다. 한 가지 예로, 영화 <배틀쉽>(2012)에서 두 다리에 보조장치를 하고서도 당당하게 외계인과 맞붙는 캐릭터를 기억하시나요? 주인공 역을 맡은 그래고리 디 게드슨은 실제 이라크전에 참전했으며, 이 전투에서 두 다리를 잃고 퇴역했다고 하죠. 그가 연기하는 게드슨은 군인의 희생정신과 강인함을 보여주기에 충분했습니다.

게드슨과 같이 인간이 로봇의 팔이나 다리를 보조장치로 착용한다는 측면으로 본다면, 단순한 의수나 의족 이상의 기능도 가능하다고 볼 수 있습니다. 즉, 인간의 능력을 극대화 할 수 있는 ‘증강인간(Augmented Human)’의 신세계를 꿈꿔볼 수 있다는 것이죠. 인간으로서 할 수 있는 기능에 기계공학이나 전자공학의 힘을 부여한 셈인데, 인간의 능력을 배가시킬 수 있다는 점에 ‘슈퍼 휴먼’이 곧 ‘혁신’이 될 수도 있습니다. <배틀쉽>의 게드슨과 같이 전쟁이나 사고로 인해 외형적인 핸디캡이 생겼을 때 이러한 기술들이 어쩌면 해결책이 되어줄 수도 있을 것입니다.

증강인간, 슈퍼휴먼과 더불어 알리타와 같은 사이보그나 <로보캅>의 캐릭터들을 언급할 때 종종 등장하는 또 다른 키워드는 ‘바이오로보틱스(Biorobotics)’입니다. 생체의 근육과 같은 뛰어난 액추에이터(actuator), 오감(五感)에 상당하는 센서, 인간의 뇌와 같은 기능을 하는 바이오컴퓨터를 내장한 로봇으로 생산되었을 때 이들 로봇은 사이보그(cyborg)로 기능할 수 있다고 알려져 있죠. 물론 생체공학, 기계공학으로서 보완하고 연구해야 할 부분들이 많은 분야이며 상용화 단계에는 이르지 못했습니다.

학계에서는 지금으로부터 100년 뒤 사이보그 시대가 도래하게 될 것이라고 말합니다. 사이보그로서 기능하려면 위에서 언급한 것처럼 지속적인 연구와 개발이 필요한 상태입니다. 지금과 같이 과학 분야의 점진적인 연구 속도라면 100년 안에 이룩할 수 있을지도 모르죠.

▲ 전기 없이 생체조직으로 움직이는 가오리 형태의 바이오 로봇 (출처: Karaghen Hudson)

이와 유사하게 생체조직과 결합된 ‘바이오 하이브리드 로봇(Biohybrid Robot)’ 사례도 존재합니다. 바이오 하이브리드 로봇은 살아있는 생물의 세포와 같은 생체 부분과 기계가 결합된 로봇을 일컫는데요. 2016년, 하버드 질병 바이오물리 연구센터의 국제 공동연구진이 세계최초로 개발했습니다. 가오리 형태의 이 로봇은 기본적으로 동력기관이 없어도 물 속에서 유영이 가능하며, 빛 자극의 빈도를 조절해 방향 전환도 할 수 있습니다. 바이오 로봇의 연구를 통해서 생체 조직과 기계의 결합 가능성을 보여주고 사이보그의 개발로 이어질 수 있는 기초 토대를 마련한 셈입니다.

알리타의 시각으로 바라본다면, ‘사이보그가 생각을 할 수 있다’는 점에서 정체성 혼란은 피할 수 없는 과정일 수도 있습니다. 그렇다면 알리타는 자신의 정체성을 받아들이고 인류를 구원하는 영웅이 될 수 있을까요? 머지 않은 미래에 우리 인류는 사이보그와 공존하며 살 수도 있을 것입니다. 그러한 시대가 도래한다면 인류는 또 다른 산업혁명의 변화를 맞이하게 될 것입니다.

※ 본 칼럼은 반도체/ICT에 관한 인사이트를 제공하는 외부 전문가 칼럼으로, SK하이닉스의 공식 입장과는 다를 수 있습니다.

우리도 범블비와 친구가 될 수 있을까? [범블비] 속 변신로봇에 숨겨진 IT기술

루이스 — Tue, 27 Nov 2018 00:00:00 +0000

로봇과 자동차, 두 가지 판타지를 훌륭하게 충족시켰던 영화 <트랜스포머>(2007). 영화 속 옵티머스 프라임이나 범블비 등은 모두 외계생명체이지만, 겉보기엔 완벽한 로봇 그 자체였죠. 특히 자동차, 탱크, 헬리콥터 등으로 화려하게 변신하는 모습은 전 세계 수많은 덕후를 양성하기도 했습니다. 그리고 오는 크리스마스, 트랜스포머의 마스코트 범블비가 영화 <범블비>로 우리 곁을 찾아온다고 하는데요. 한 번쯤 상상해보았을 겁니다. 로봇기술이 진화해 멀지 않은 미래에 변신로봇 범블비와 마주하게 된다면, 그리고 그가 우리를 지켜줄 수 있다면? 범블비를 맞이하기에 앞서 상상만으로도 설레는 이 장면이 과연 현실에서도 펼쳐질 수 있을지 알아볼까 합니다.

로봇기술의 진화

로봇의 일반적인 의미는 ‘주어진 일을 자동으로 처리하거나 스스로 작동하도록 만들어진 기계(machine)’입니다. 체코어 중에 ‘robota’라는 단어가 있는데 이는 ‘일한다(work)’는 의미를 내포하고 있습니다. 로봇이라는 개념은 여기서 파생된 것이라고 볼 수 있습니다.

사실 로봇의 종류는 매우 다양합니다. 자동차와 같이 부품을 조립하고 생산해내는 산업 분야의 로봇부터 실생활에서 볼 수 있는 로봇 청소기나 왓슨과 같은 의료용 기기에 이르기까지 무궁무진하죠.

4차 산업혁명의 키워드 중 ‘로봇’ 기술은 빼놓을 수 없는 핵심 분야입니다. 국내외로 양산되고 있는 산업형 로봇은 어쩌면 일부에 불과할 수도 있습니다. 사람의 형태를 기본 구조로 갖추고 여기에 손과 발이 자유자재로 움직일 수 있도록 구현한 뒤, 작고 미세한 수천 가지의 고성능 센서를 달면 우리가 상상했던 ‘로봇’의 형체가 드러납니다. 물론 여기엔 인공지능이 탑재돼야 하고 사람의 육성 명령을 듣고 움직일 수 있어야 영화 속의 전형적인 ‘로봇’의 모습이 되겠죠. 익히 알려져 있는 것처럼 기업이나 대학에서도 로봇을 만들어 산업분야에 배치시키기도 했고, 경진대회를 통해 가능성과 미래를 엿볼 수 있었습니다.

▲HUBO (출처: 유튜브 채널 HuboLab KAIST)

국내 최초의 인간형 로봇은 과연 무엇일까요? 2004년 카이스트에서 개발한 ‘휴보(HUBO)’가 대표적인 사례 중 하나인데요. 휴머노이드(Humanoid)와 로봇(Robot)이라는 단어가 합쳐진 이름처럼 직립보행이 가능하고, 손가락을 움직일 수 있어 ‘가위바위보’도 가능했습니다. 당시엔 매우 획기적인 기술로 구현한 모델로 인정받았습니다.

정부에서도 로봇산업 진흥을 위해 2008년 로봇산업특별법을 제정했으며, 현재는 4차 산업혁명 특별위원회가 바통을 받아 지속적으로 추진 중인 산업 분야입니다. 광운대와 부산 동명대, 안성 한경대, 경남 함안의 경남로봇고등학교까지 인재 양성 또한 활발하게 진행 중입니다.

▲ 어라운드(Around) (출처: 네이버랩스)

▲ 에어카트(Aircart) (출처: 네이버랩스)

민간기업 역시 로봇 분야에 적극적으로 나서고 있습니다. 네이버의 자회사인 네이버랩스(NAVER LABS)는 자율주행차뿐 아니라 로봇 개발에도 인력과 투자를 아끼지 않고 있습니다. 네이버가 약 2년 전 콘퍼런스에서 시범으로 선보인 어라운드(Around)와 에어카트(Aircart)는 실생활에서 편리하게 이용할만한 로봇의 가치를 품고 있습니다. 실내 공간을 스스로 감지하고 움직이며 현재 위치에서 정해진 위치로 이동이 가능합니다. 이를테면 병원에서 차트를 배달하거나 부피가 크지 않은 의료 도구를 운송할 때, 대형 서점에서 무거운 책을 옮길 때 등 우리 생활 전반에서 다양하게 활용될 수 있습니다.

전동카트의 경우에는 ‘근력 증강 웨어러블 로봇기술(pHRI, physical Human-Robot Interation)’이 탑재되었습니다. 카트에 일반적으로 달려있는 손잡이를 사람이 쥐고 있을 때 사용자가 얼마만큼의 힘을 부여하고 있는지 ‘힘 센서’가 이를 측정하고 의도를 파악해 움직입니다. 경사가 높은 곳으로 카트를 밀고자 하면 그 힘을 파악해 카트가 움직이고, 내리막에서는 카트를 조금 더 세게 잡아 아래 방향으로 굴러가지 않도록 자동 브레이크 시스템이 작동하는 원리입니다.

범블비에게 필요한 IT 기술은?

▲영화 <범블비> 스틸컷 (출처: NAVER영화)

다시 <트랜스포머>로 넘어가 보겠습니다. 범블비가 외계 생명체가 아닌 인공적으로 구현한 로봇이라고 가정했을 때, 그에게 필요한 기술은 무엇일까요? 먼저 기본적으로 거리와 주변 환경을 측정할 수 있는 센서가 필요할 텐데요. 자동차의 모습이 되었을 때 자율주행이 가능해야 하기 때문에 ‘라이다(Lidar)’와 같은 거리 측정 센서가 필수적으로 탑재돼야 할 것입니다. 손과 발이 자유자재로 움직일 수 있도록 하는 작은 모터와 사람의 말을 알아듣고 실행하는 인공지능도 포함되어야겠죠. 다만 1분도 채 되지 않는 시간에 로봇에서 자동차, 자동차에서 로봇으로 변하게 하려면 매우 유연해야 하는데 현실에서 완벽히 구현될지는 미지수네요.

위에서도 언급했듯, 로봇에게 있어 가장 중요한 것은 센서입니다. 굳이 트랜스포머가 아니더라도 대다수 산업 분야에 널리 퍼져있는 로봇들이 고도의 작업을 수행하려면 적절한 센서(Sensors for robot)가 들어가야만 합니다. 대상 인식도 중요하지만 로봇의 내부 상태도 파악할 수 있는 센서 등이 포함될 수 있는데요. 통상 로봇에는 내부 상태 조건을 파악하기 위한 내계 센서(Internal sensor)와 외부 환경을 측정하고 파악하는 외계 센서(External sensor)가 탑재될 수 있습니다.

▲아두이노 우노 기판 (출처: robotistan.com)

로봇의 근본적인 명령 수행은 컴퓨터와 흡사하다고 가정해볼 수 있습니다. 이러한 가정 아래 컴퓨터가 명령을 수행해 작동할 수 있도록 하는 메인보드, 그리고 여기에 연결된 각종 처리 장치들은 아두이노(Arduino)가 기반이 될 수 있습니다. 여기서 아두이노란 다양한 센서들과 부품 등을 연결할 수 있으며 입출력 및 중앙처리장치가 포함되어 있는 일종의 기판을 의미합니다.

하늘을 비행하는 드론(Drone)이 리모트 컨트롤러로 움직인다고 봤을 때, 리모컨의 버튼은 곧 명령이 됩니다. 그리고 드론의 날개나 방향타에 신호를 주어 이를 수행하게 하는 통제 장치가 바로 아두이노의 역할입니다. 아두이노의 기판을 보면 가운데 ‘Made in Italy’라고 적혀있는데, 최초의 아두이노 역시 이탈리아 이브레아(Ivrea)에서 시작되었다고 전해집니다. 하드웨어에 대해 잘 알지 못하는 일반인들도 프로그램 작성이 가능하면서도 가격이 저렴한 보드가 필요했죠. 이러한 니즈를 충족시키기 위해 여러 사람들이 접근 가능하도록 오픈소스형(개방형) 아두이노 하드웨어와 소프트웨어가 개발되었다고 합니다.

영화 <터미네이터>에서도 머리에 탑재된 칩이 컴퓨터의 CPU와 같이 매우 중요한 역할을 수행하는 듯 암시되는 부분이 있었습니다. 지금 가장 기초가 되는 아두이노가 세월이 지나면서 고도화되었을 것이고, 나아가 로봇이나 자동차, 드론 등에 중요한 부품이 되어 전체를 움직이고 통제하는 역할을 했을 것으로 보입니다.

범블비가 외계로부터 유입된 점을 차치한 채 온전한 로봇으로 바라본다면 위에서 언급된 다양한 기술들과 정밀하고 정교한 부품들이 녹아들어 있다고 볼 수 있습니다. 아직은 가야 할 길이 멀고 또 험난할 순 있겠지만, 로봇산업에 대한 투자와 개발이 지속되고 있는 만큼 언젠가 우리 삶 속에서 범블비와 같은 귀여운 친구와 함께 할 날이 오지 않을까 감히 생각해봅니다.

※ 본 칼럼은 반도체/ICT에 관한 인사이트를 제공하는 외부 전문가 칼럼으로, SK하이닉스의 공식 입장과는 다를 수 있습니다.

[퍼스트맨] 닐 암스트롱의 여정에 숨겨진 과학기술

루이스 — Mon, 01 Oct 2018 20:00:00 +0000

지금으로부터 약 50년 전인 1959년, 인류는 역사상 최초로 달에 첫발을 내딛습니다. 이는 역사에 길이길이 남을 경이로운 사건으로 기록되고 있습니다. 그리고 오는 10월 달 세계에 첫 발자국을 새긴 닐 암스트롱의 위대한 여정을 그린 영화, <퍼스트맨>이 찾아옵니다. <라라랜드>로 세계 유수 영화제를 휩쓸었던 데이미언 셔젤 감독과 배우 라이언 고슬링이 또 한 번 호흡을 맞췄습니다. 오늘은 <퍼스트맨>을 만나보기 전, 닐 암스트롱의 여정에 숨겨진 과학기술을 살펴볼까 합니다.

우주 비행사 닐 암스트롱의 이야기, <퍼스트 맨>

▲닐 암스트롱 (출처: pixabay)

미국의 우주 비행사였던 닐 암스트롱은 1930년 미국 출생으로, 퍼듀대학교에서 항공학을 전공해 6.25 한국전쟁 당시엔 제트기 조종사로 활약했습니다. 이후 1962년 우주 비행사로 선발되었고, 1969년 아폴로 11호의 선장이 되어 달로 향했습니다. 인류가 저 멀리 떨어진 달에 갈 수 있다는 것, 그리고 그 땅에 발을 밟는다는 것 자체부터가 경이로운 일이 아닐 수 없었습니다. 닐 암스트롱은 달 착륙에 성공한 이후, “인류 전체에 있어 위대한 약진”이라는 말을 남기기도 했죠.

▲<퍼스트맨> 스틸컷 출처: NAVER (출처: pixabay)

데이미언 셔젤 감독은 닐 암스트롱에 대해 우리가 익히 알고 있는 사실들 보다 그 이면에 깔린 그의 개인사에 초점을 맞췄습니다. 그리고, 그동안 달 착륙에 관해 알려지지 않았던 부분들을 조명합니다. <퍼스트맨>은 ‘달 착륙’하면 떠오르는 상징적인 이미지인 달 표면에 꽂힌 성조기 장면이 빠져 개봉 전부터 갑론을박이 벌어지기도 했죠.

오는 10월 4일 개막하는 부산국제영화제(BIFF)에서 첫 선을 보이는 <퍼스트맨>은 예매 오픈과 동시에 1분 만에 전석 매진을 기록할 만큼 국내 영화 팬들에게도 뜨거운 관심을 받고 있습니다.

인류의 꿈, 아폴로 프로젝트

▲지구와 가장 가까운 자연 위성, 달의 모습 (출처: pixabay)

1961년 미국의 35대 대통령 케네디(John F. Kennedy)는 1960년대가 끝나기 전까지 인간이 달에 착륙했다가 지구로의 무사 귀환하는 것을 목표로 삼았습니다. 이 공언은 한때 비웃음거리가 되기도 했습니다.

그리고 1967년 미국 NASA의 아폴로 프로젝트가 본격적으로 시작됩니다. 당시 아폴로 1호는 훈련 중 화재 사고로 우주 비행사가 사망하기도 했고, 아폴로 10호는 1969년 5월 달 주변을 돌며 달 착륙을 위한 훈련을 하기도 했습니다.

아폴로 프로젝트에 투입된 아폴로 우주선은 우주 비행사가 탑승해 지구로 돌아오는 유일한 부분인 ‘사령선(Command Module)’과 연료와 산소 공급에 필요한 ’기계선(Service Module)’, 달표면에 착륙하기 위한 ‘달 착륙선(Lunar Module)’ 등 3가지 부분으로 구분되어 있습니다. 달 착륙선은 2명의 우주 비행사만 탑승 가능한데, 그 안에는 100% 산소가 채워져 있어 우주복을 입지 않아도 된다고 합니다.

▲아폴로 11호의 달 착륙선 (출처: pixabay)

우주 배경의 영화들을 보면 모든 우주선들은 대기권 진입 시 마찰열에 의해 활활 타오릅니다. 빠른 속도의 비행체가 지구에 존재하는 공기에 의해 발생하는 열을 이른 바 ‘공력가열(Aerodynamic Heating)’이라고 하는데요. 우주선의 몸체가 주변 공기를 만나 우리가 상상할 수 없는 속도 변화가 일어나게 되고, 이로 인해 기체가 부서지거나 타오를 만큼의 열이 발생합니다. 우주선이 지구로 진입할 때 속도는 약 마하10(Mach10)으로 알려졌습니다. 이를 시속으로 환산하면 시속 1만 2천km 수준에 이릅니다. 마하는 유체 속에서 움직이는 물체의 속력을 나타내는 단위로서 1마하는 시간당 1,224km입니다.

▲마하 속도의 제트기와 수증기 응축 현상 (출처: pixabay)

제트기가 마하에 도달하면 그 주변으로 수증기 응축현상이 발생하고, 이로 인해 공기의 성질이 급변하기도 합니다. 지난 4월 중국 톈궁 1호의 잔해물이 지구로 떨어졌을 때 혹은 운석의 잔여 물질 등이 대기권으로 진입할 때 빛을 내며 소멸하는 이유도 위에서 설명한 마찰열 때문입니다.

마찰열을 극복하기 위해서는 단열 복합 재료를 붙여 고열에도 견딜 수 있도록 해야 합니다. 여기에는 세라믹 타일과 같은 소재를 사용하기도 하는데요. 세라믹은 열전도율이 낮아 내부 구조로 열이 전달되지 않도록 막습니다. 이러한 단열 소재를 거대한 우주선에 빈틈 없이 붙여야 마찰열에도 살아남을 수 있고, 1조 원이 넘는 고가의 우주선을 재사용할 수 있게 되는 것이죠.

닐 암스트롱이 탔던 아폴로 우주선과 지구로 귀환한 사령선 또한 단열 복합 재료가 붙어있었습니다. 하지만 기본적으로 무거운 중량으로 비행을 했을 것이고, 아무리 단열 소재라 해도 지금보다 더욱 뜨거운 열기를 감내해야 했을지도 모릅니다.

3D프린터로 만드는 우주선 부품

▲오리온 우주선 (출처: NASA)

우주선의 단열 소재는 세라믹 타일과 같이 점차 진화해왔습니다. 미국 NASA는 2019년 12월 오리온이라는 우주선을 제작 중이며, 기존 부품보다 무게를 감량한 소재들을 만드는 중이라고 알려져 있습니다.

당연히 열과 화학 반응 등 외부에서 벌어지는 저항성에도 높은 소재입니다. 수많은 부품이 포함되는 만큼 각 소재 별로 다양한 실험을 해야 하며 엄격한 제조 과정을 거쳐야 합니다. 미국의 정보기술 매체인 테크크런치(TechCrunch)는 지난 4월 기사를 통해 나사의 오리온 우주선에 약 100개 이상 소재를 3D 프린터로 완성할 계획이라고 밝혔습니다. (참조 : NASA’s Orion spacecraft contains more than 100 3D-printed parts, 2018.04.18)

▲3D 프린팅 기술이 접목된 NASA 우주선의 부품 (출처: 테크크런치)

3D 프린팅은 말 그대로 3차원의 물체를 만드는 기술입니다. 종이에 글자를 인쇄하는 방식과 유사하다고 볼 수 있습니다. 일반적인 프린터는 잉크와 같은 소재를 뿜어내 글자를 종이에 찍는 반면 3D 프린터는 플라스틱, 메탈, 식품용 소재에 이르기까지 다양한 출력 소스를 활용합니다.

묵직한 3D 프린터에 출력 소스를 넣고 미리 디자인된 설계도를 입력한 후 출력 버튼을 누르면 결과물이 바닥에서부터 쌓이는 형태로 형체를 만들어갑니다. 이를 일컬어 적층가공(additive manufacturing)이라고 합니다. 현재 NASA는 물론이고 독일, 중국, 일본 등에서도 3D 프린팅 기술 인프라를 적극 추진하고 제조업에 지원하고 있다는 건 공공연한 사실입니다.

오리온 우주선은 4차 산업혁명의 핵심 키워드인 3D 프린팅 기술이 접목된 소재를 앞으로도 적극 활용하게 될 전망이며, 2020년대에는 소행성으로, 2030년대에는 화성으로 우주비행사를 태우고 떠나게 됩니다.

그토록 염원하던 달 착륙에 성공한 이후에도, 달을 향한 인류의 호기심은 끝이 없습니다. 우라늄과 백금, 헬륨3 등 다양한 희귀자원이 있다고 알려진 만큼, 최근 달을 자원화하려는 강대국들의 경쟁이 치열해지고 있습니다. 그렇게 인류는 다시, 또 다른 도전을 꿈꾸고 있습니다.

※ 본 칼럼은 반도체/ICT에 관한 인사이트를 제공하는 외부 전문가 칼럼으로, SK하이닉스의 공식 입장과는 다를 수 있습니다.