홀로그램을 이용한 새로운 교육의 변화
2022-01-21
org.kosen.entty.User@6a094923
이선화(lshko)
Key words
Hologram, Artificial Intelligence, Education, Training, Vertual Reality, Metaverse,
홀로그램, 인공지능, 교육, 트레이닝, 가상현실, 메타버스
1. 개요￢￢￢￢
2000년대 초반, 닌텐도사는 위(Wii)라는 비디오 게임을 출시하였다. 위(Wii)게임은 단순히 비디오 게임을 넘어 이용자와 소통(communication)하고 게임을 통해 신체 활동 및 운동을 증진한다는 면에서 기존의 비디오 게임과는 전혀 다른 양상을 보여주었다. 이러한 신체 활동과 운동을 비디오 게임의 재미를 통해 증진시킨다는 점에서 어린이와 청소년들의 과체중 문제 및 노인층에서 나타나는 파킨슨병 및 알츠하이머등 많은 효과를 보여준다는 연구들이 발표되고 이로써 게임이 교육의 역활을 할 수 있다는 희망을 주며 기존의 게임과는 다르게 교육계나 의료계에서 권장되어지기까지 하였다. 그러나 위(Wii)게임이 이후에 게임 시장에서 특별한 사용자와의 신체적 활동에 대한 상호작용(interaction)이 가능한 게임이 개발되어지지 않았으나 기존의 방법을 이용하여 홀로그램을 발전시켜 이를이용한 교육이 많이 도입되었다. 최근 몇년 사이에는 가상현실, 특히 홀로그램을 통해 3차원적 게임을 할 뿐 아니라 이를 의료및 각종교육에 사용되고 있는 새로운 동향을 보고하고 전세계 게임 산업을 선두하는 한국의 지속적인 성장을 도모하고자 한다
2. 홀로그램을 통한 교육
현재 홀로그램을 통한 교육이 가장 활발히 진행되고 있는 분야는 의료계이다. 의료계 교육의 질을 높이기 위해서는 실제 신체 모델을 이용하고 발생가능한 상황을 재현하여 교육하는 것이 가장 효과가 높다. 그러나 실제 인체를 모델을 구하는 것이 많은 비용과 더불어 쉽지 않고, 한가지 상황에서 다양한 결과의 도출이 가능하다는 점에서 단순한 일방향 주입식 교육보다는 상황에 대처할 수 있는 경험을 제공하는 혼합 현실(Mixed-reality)이 가능한 홀로그램이 각광을 받고 있다. 이중 대표적인 것은 홀로페이션트(Holopatient)로 영국의 교육관련 기업인 피어슨 피엘씨(Pearson PLC)가 마이크로소프트사의 홀로렌즈 (HoloLens) 를 헤드셋으로 이용하여 홀로그램을 이용한 3차원 아바타를 이용하여 실제 크기의 환자를 대신하여 교육에 활용하고 있다. 또한 사진에서 보는 바와 같이 실제 크기의 뼈를 비롯하여 인체내 각종 장기와 내장기관을 형상화 하고 이를 분리 또는 조립을 상황에 맞추어 할 수 있도록 프로그램하여 의료 교육에 활용도를 높이고 있다. 나아가서는 이를 초등교육에도 활용하고자 하는데, 특히 미국내에서는 나사(NASA)와 연계하여 마이크로소프트 팀스 (Microsoft Teams)와 윈도우즈를 복합하여 마인드크래프트 ( Mindcraft)를 기반으로한 교육을 실시하고자 하고 있다.
그림 1. 홀로그램을 이용한 의료 교육 (출처: 마이크로소프트, mircrosoft.com)
현재 홀로그램이 가장 널리 사용되는 의료 교육의 분야는 다음과 같다.
의료 기술 훈련을 위한 교육용
수술 계획
원격 진료와 훈련 (Tele-mentoring)
환자를 대상으로한 교육
기존에는 의료 교육에서 실습 경험을 하기위해 ‘표준환자’라고 불리는 컴퓨터와 연결된 마네킹을 이용하였다. 그러나 이 마네킹 역시 6천만원 이상의 고가의 장비에 속하고 보관과 유지 보수를 위한 비용이나 인력이 지속적으로 요구하게 되었고, 실제 상황을 이해하는데 도움을 줄 수는 있었으나 사실상 현실의 상황과는 거리가 있었다. 그러나 이렇게 사용자를 가상 환경에서 경험토록하는 혼합현실 (Mixed-Reality)나 가상 현실 (Virtual-Reality)는 아직까지는 의료를 비롯한 전문 지식이나 특정 훈련을 위한 분야에 사용되고 있다. 이러한 가상 교육을 통해 높은 비용을 요구하는 의료 분야의 비용 문제를 해결하고 보다 효과적으로 실상황을 예측하고 그에 적합한 의료서비스를 보다 나은 비용으로 제공할 수 있을 것으로 보인다.
그림 2. 미국 육군이 홀로렌즈 (HoloLens)가 접목된 장비를 이용해 야외 전투 훈련을 실시중임 (출처: 마이크로소프트, mircrosoft.com)
또한 미국 육군에서는 홀로렌즈를 군인들의 야외 활동에서 두상장치 (Headgear)로 사용하여 실제 전투 상황을 인지하고 전투 능력을 훈련시키는데 사용하기로 하였다고 발표하였다. 이는 의료교육과는 또다른 의미로 해석이 되어 지는데, 의료 교육이 실내 중심이고 정적인데 반해 전투 훈련은 야외에서 활동으로 동적이고 움직인이 많은 만큼 기기 자체가 사용자의 몸에서 장시간 안전하게 부착가능하여야 하고 홀로그램의 질 역시 빠른 화면 전환과 역동성을 구현할 수 있어야 한다는 점에서 홀로그램을 통한 기술은 일부 영역에서는 상업적으로 출시된 것보다 훨씬 발전되어져 있다고 유추할 수 있다.
현재로서 홀로그램을 이용한 실질적인 테크놀러지를 구현하고 있는 곳은 마이크로소프트사이다. 앞서 언급한 홀로그램을 이용한 의료 교육 뿐 아니라, 비디오 컨퍼런스등 일상에서 사용 가능하도록 자사의 플랫폼에 사용하고 있다. 마이크로소프트사에서 기업 및 학교를 대상으로 ‘팀스 (Teams)’ 업무용 시스템을 보급하고 있는데, 두달 전인 11월에 홀로그램을 이용한 가상 아바타 (Virtual Avatar)를 소개하고 2022년 부터는 컨퍼런스등 광범위하게 사용할 수 있을 것으로 예상하고 있다.
최근에는 몇년 사이에는 외국의 경우 이러한 홀로그램을 초등학교 저학년 교육에 사용하면서 학생들의 학습능력이 향상되었다는 연구들이 보고되고 있다. 이러한 학습 능력의 향상은 최대 13% 이상을 기록하였으며 특히 3D을 이용한 도구의 보급이 초등교육에 효과적임을 보여주었다.
2018년부터 2026년까지의 분석을 보면 홀로그램 마켙은 연평균 27.3 퍼센트의 놀라운 성장률을 보일 것으로 기대하고 있다. 아래 그림은 전세계 지역별 홀로그램 시장의 수요도를 나타낸 것으로 아직까지는 북미가 최대 시장으로 자리하고 있으나 아시아가 빠르게 추격하고 있다. 특히 교육뿐 아니라 키오스크라던지 판매업종과 자동차의 스마트 스크린에 도입 될 경우 이의 활약을 크게 기대하고 있다.
그림 3. 홀로그램 디스플레이 시장규모. 2021-2026 (출처: 모도 인텔리전스 -Mordor Intelligence)
3. 결론
처음 홀로그램이 출시 되었을 당시는 새로운 기술로 각광을 받았으나 당시는 홀로그램을 이용한 제품의 출시가 한정적이면서 간혹 영화의 특수 효과로 사용될 뿐 역사의 뒤켠으로 사라지는 듯 보였다. 그러나 최근 10년사이 디스플레이 기술이 급성장하고 이를 이용한 제품이 개발되면서 소비자의 인식도 변화하기 시작하였다. 사회 전체적인 분위기 역시 글자 위주의 문화에서 비주얼 문화로 바뀌게 되었고 이러한 변화는 홀로그램 기술의 재탄생을 가져왔다.
이에 맥킨지사는 홀로그램을 이용한 기술이나 마켙이 2030년까지 급성장 할 것으로 보고 있다. 이는 단순한 예견이 아니라 최근 가장 큰 관심사가 되고 있는 메타버스나 NFT 의 성장과 맞물려 홀로그램 자체 기술의 발전뿐 아니라 이를 기반으로 한 시장도 큰 성장을 이룰 것으로 보고 있다.
최근 국내에서도 Web 3.0 이라던가 NFT 등의 신조어가 새로운 키워드로 자리 잡아 가고 있다. 그리고 이러한 변화의 핵심에는 아직까지는 사람들이 눈여겨 보고 있지 않으나, 홀로그램이라는 중요한 기술이 자리 잡고 있다. 국내에서는 현재까지 홀로그램의 기술 개발에 큰 박차를 기하고 있지는 않으나, 향후 디스플레이 기술의 개발이 가속화 되고 이에 따른 제품의 개발 역시 증가할 것으로 예상됨에 따라, 홀로그램 기술의 개발과 상품화에 따른 정부와 기업의 관심이 요구 된다고 할 수 있다.
References
1. H, N., Loh, S, S., & Shaharuddin. (2019). A Proposed Concept of Learning Based 3D Hologram to Enhance Attention Among Primary School Learner. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering, 8(10), 1131？1136.
2. Hoon, L. N., & Shaharuddin, S. S. (2019). Learning effectiveness of 3D hologram animation on Primary School Learners. Journal of Visual Art and Design, 11(2), 93？104.
3. Pabian, M. (2021, August 3). New lifelike hologram tech expands UCF students' skills in patient care: University of Central Florida NewsM. University of Central Florida News | UCF Today. Retrieved January 4, 2022, from https://www.ucf.edu/news/new-lifelike-hologram-tech-expands-ucf-students-skills-in-patient-care/
4. Straw, J. (2021, June 24). How tech will revolutionize retail. McKinsey & Company. Retrieved January 4, 2022, from https://www.mckinsey.com/industries/retail/our-insights/how-tech-will-revolutionize-retail
5. Vena, M. (2021, December 4). A few ways how the metaverse will change your life. Forbes. Retrieved January 4, 2022, from https://www.forbes.com/sites/markvena/2021/12/03/a-few-ways-how-the-metaverse-will-change-your-life/?sh=6f23e85ea4ed
6. Emergen Research, https://www.emergenresearch.com/. (n.d.). 3D holographic display and services market. 3D Holographic Display and Services Market Size USD 3.45 Billion by 2028 | NIR imaging Industry Growth of 23.8% CAGR. Retrieved January 4, 2022, from https://www.emergenresearch.com/industry-report/3d-holographic-display-and-services-market
Hologram, Artificial Intelligence, Education, Training, Vertual Reality, Metaverse,
홀로그램, 인공지능, 교육, 트레이닝, 가상현실, 메타버스
1. 개요￢￢￢￢
2000년대 초반, 닌텐도사는 위(Wii)라는 비디오 게임을 출시하였다. 위(Wii)게임은 단순히 비디오 게임을 넘어 이용자와 소통(communication)하고 게임을 통해 신체 활동 및 운동을 증진한다는 면에서 기존의 비디오 게임과는 전혀 다른 양상을 보여주었다. 이러한 신체 활동과 운동을 비디오 게임의 재미를 통해 증진시킨다는 점에서 어린이와 청소년들의 과체중 문제 및 노인층에서 나타나는 파킨슨병 및 알츠하이머등 많은 효과를 보여준다는 연구들이 발표되고 이로써 게임이 교육의 역활을 할 수 있다는 희망을 주며 기존의 게임과는 다르게 교육계나 의료계에서 권장되어지기까지 하였다. 그러나 위(Wii)게임이 이후에 게임 시장에서 특별한 사용자와의 신체적 활동에 대한 상호작용(interaction)이 가능한 게임이 개발되어지지 않았으나 기존의 방법을 이용하여 홀로그램을 발전시켜 이를이용한 교육이 많이 도입되었다. 최근 몇년 사이에는 가상현실, 특히 홀로그램을 통해 3차원적 게임을 할 뿐 아니라 이를 의료및 각종교육에 사용되고 있는 새로운 동향을 보고하고 전세계 게임 산업을 선두하는 한국의 지속적인 성장을 도모하고자 한다
2. 홀로그램을 통한 교육
현재 홀로그램을 통한 교육이 가장 활발히 진행되고 있는 분야는 의료계이다. 의료계 교육의 질을 높이기 위해서는 실제 신체 모델을 이용하고 발생가능한 상황을 재현하여 교육하는 것이 가장 효과가 높다. 그러나 실제 인체를 모델을 구하는 것이 많은 비용과 더불어 쉽지 않고, 한가지 상황에서 다양한 결과의 도출이 가능하다는 점에서 단순한 일방향 주입식 교육보다는 상황에 대처할 수 있는 경험을 제공하는 혼합 현실(Mixed-reality)이 가능한 홀로그램이 각광을 받고 있다. 이중 대표적인 것은 홀로페이션트(Holopatient)로 영국의 교육관련 기업인 피어슨 피엘씨(Pearson PLC)가 마이크로소프트사의 홀로렌즈 (HoloLens) 를 헤드셋으로 이용하여 홀로그램을 이용한 3차원 아바타를 이용하여 실제 크기의 환자를 대신하여 교육에 활용하고 있다. 또한 사진에서 보는 바와 같이 실제 크기의 뼈를 비롯하여 인체내 각종 장기와 내장기관을 형상화 하고 이를 분리 또는 조립을 상황에 맞추어 할 수 있도록 프로그램하여 의료 교육에 활용도를 높이고 있다. 나아가서는 이를 초등교육에도 활용하고자 하는데, 특히 미국내에서는 나사(NASA)와 연계하여 마이크로소프트 팀스 (Microsoft Teams)와 윈도우즈를 복합하여 마인드크래프트 ( Mindcraft)를 기반으로한 교육을 실시하고자 하고 있다.
그림 1. 홀로그램을 이용한 의료 교육 (출처: 마이크로소프트, mircrosoft.com)
현재 홀로그램이 가장 널리 사용되는 의료 교육의 분야는 다음과 같다.
의료 기술 훈련을 위한 교육용
수술 계획
원격 진료와 훈련 (Tele-mentoring)
환자를 대상으로한 교육
기존에는 의료 교육에서 실습 경험을 하기위해 ‘표준환자’라고 불리는 컴퓨터와 연결된 마네킹을 이용하였다. 그러나 이 마네킹 역시 6천만원 이상의 고가의 장비에 속하고 보관과 유지 보수를 위한 비용이나 인력이 지속적으로 요구하게 되었고, 실제 상황을 이해하는데 도움을 줄 수는 있었으나 사실상 현실의 상황과는 거리가 있었다. 그러나 이렇게 사용자를 가상 환경에서 경험토록하는 혼합현실 (Mixed-Reality)나 가상 현실 (Virtual-Reality)는 아직까지는 의료를 비롯한 전문 지식이나 특정 훈련을 위한 분야에 사용되고 있다. 이러한 가상 교육을 통해 높은 비용을 요구하는 의료 분야의 비용 문제를 해결하고 보다 효과적으로 실상황을 예측하고 그에 적합한 의료서비스를 보다 나은 비용으로 제공할 수 있을 것으로 보인다.
그림 2. 미국 육군이 홀로렌즈 (HoloLens)가 접목된 장비를 이용해 야외 전투 훈련을 실시중임 (출처: 마이크로소프트, mircrosoft.com)
또한 미국 육군에서는 홀로렌즈를 군인들의 야외 활동에서 두상장치 (Headgear)로 사용하여 실제 전투 상황을 인지하고 전투 능력을 훈련시키는데 사용하기로 하였다고 발표하였다. 이는 의료교육과는 또다른 의미로 해석이 되어 지는데, 의료 교육이 실내 중심이고 정적인데 반해 전투 훈련은 야외에서 활동으로 동적이고 움직인이 많은 만큼 기기 자체가 사용자의 몸에서 장시간 안전하게 부착가능하여야 하고 홀로그램의 질 역시 빠른 화면 전환과 역동성을 구현할 수 있어야 한다는 점에서 홀로그램을 통한 기술은 일부 영역에서는 상업적으로 출시된 것보다 훨씬 발전되어져 있다고 유추할 수 있다.
현재로서 홀로그램을 이용한 실질적인 테크놀러지를 구현하고 있는 곳은 마이크로소프트사이다. 앞서 언급한 홀로그램을 이용한 의료 교육 뿐 아니라, 비디오 컨퍼런스등 일상에서 사용 가능하도록 자사의 플랫폼에 사용하고 있다. 마이크로소프트사에서 기업 및 학교를 대상으로 ‘팀스 (Teams)’ 업무용 시스템을 보급하고 있는데, 두달 전인 11월에 홀로그램을 이용한 가상 아바타 (Virtual Avatar)를 소개하고 2022년 부터는 컨퍼런스등 광범위하게 사용할 수 있을 것으로 예상하고 있다.
최근에는 몇년 사이에는 외국의 경우 이러한 홀로그램을 초등학교 저학년 교육에 사용하면서 학생들의 학습능력이 향상되었다는 연구들이 보고되고 있다. 이러한 학습 능력의 향상은 최대 13% 이상을 기록하였으며 특히 3D을 이용한 도구의 보급이 초등교육에 효과적임을 보여주었다.
2018년부터 2026년까지의 분석을 보면 홀로그램 마켙은 연평균 27.3 퍼센트의 놀라운 성장률을 보일 것으로 기대하고 있다. 아래 그림은 전세계 지역별 홀로그램 시장의 수요도를 나타낸 것으로 아직까지는 북미가 최대 시장으로 자리하고 있으나 아시아가 빠르게 추격하고 있다. 특히 교육뿐 아니라 키오스크라던지 판매업종과 자동차의 스마트 스크린에 도입 될 경우 이의 활약을 크게 기대하고 있다.
그림 3. 홀로그램 디스플레이 시장규모. 2021-2026 (출처: 모도 인텔리전스 -Mordor Intelligence)
3. 결론
처음 홀로그램이 출시 되었을 당시는 새로운 기술로 각광을 받았으나 당시는 홀로그램을 이용한 제품의 출시가 한정적이면서 간혹 영화의 특수 효과로 사용될 뿐 역사의 뒤켠으로 사라지는 듯 보였다. 그러나 최근 10년사이 디스플레이 기술이 급성장하고 이를 이용한 제품이 개발되면서 소비자의 인식도 변화하기 시작하였다. 사회 전체적인 분위기 역시 글자 위주의 문화에서 비주얼 문화로 바뀌게 되었고 이러한 변화는 홀로그램 기술의 재탄생을 가져왔다.
이에 맥킨지사는 홀로그램을 이용한 기술이나 마켙이 2030년까지 급성장 할 것으로 보고 있다. 이는 단순한 예견이 아니라 최근 가장 큰 관심사가 되고 있는 메타버스나 NFT 의 성장과 맞물려 홀로그램 자체 기술의 발전뿐 아니라 이를 기반으로 한 시장도 큰 성장을 이룰 것으로 보고 있다.
최근 국내에서도 Web 3.0 이라던가 NFT 등의 신조어가 새로운 키워드로 자리 잡아 가고 있다. 그리고 이러한 변화의 핵심에는 아직까지는 사람들이 눈여겨 보고 있지 않으나, 홀로그램이라는 중요한 기술이 자리 잡고 있다. 국내에서는 현재까지 홀로그램의 기술 개발에 큰 박차를 기하고 있지는 않으나, 향후 디스플레이 기술의 개발이 가속화 되고 이에 따른 제품의 개발 역시 증가할 것으로 예상됨에 따라, 홀로그램 기술의 개발과 상품화에 따른 정부와 기업의 관심이 요구 된다고 할 수 있다.
References
1. H, N., Loh, S, S., & Shaharuddin. (2019). A Proposed Concept of Learning Based 3D Hologram to Enhance Attention Among Primary School Learner. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering, 8(10), 1131？1136.
2. Hoon, L. N., & Shaharuddin, S. S. (2019). Learning effectiveness of 3D hologram animation on Primary School Learners. Journal of Visual Art and Design, 11(2), 93？104.
3. Pabian, M. (2021, August 3). New lifelike hologram tech expands UCF students' skills in patient care: University of Central Florida NewsM. University of Central Florida News | UCF Today. Retrieved January 4, 2022, from https://www.ucf.edu/news/new-lifelike-hologram-tech-expands-ucf-students-skills-in-patient-care/
4. Straw, J. (2021, June 24). How tech will revolutionize retail. McKinsey & Company. Retrieved January 4, 2022, from https://www.mckinsey.com/industries/retail/our-insights/how-tech-will-revolutionize-retail
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6. Emergen Research, https://www.emergenresearch.com/. (n.d.). 3D holographic display and services market. 3D Holographic Display and Services Market Size USD 3.45 Billion by 2028 | NIR imaging Industry Growth of 23.8% CAGR. Retrieved January 4, 2022, from https://www.emergenresearch.com/industry-report/3d-holographic-display-and-services-market