[미래기술25]"카메라 모듈 활용, 메타버스로 뻗을 것"

[이데일리 김응열 기자]“카메라 모듈은 메타버스로 확장될 것입니다.”

김정호 카이스트 전기 및 전자공학부 교수는 이데일리와 인터뷰에서 향후 카메라 모듈이 미래에 어디까지 활용될 것이냐는 질문에 이같이 답했습니다.

김정호 카이스트 전기 및 전자공학부 교수. (사진=김정호 교수)

메타버스는 ‘가상’, ‘초월’ 등을 뜻하는 영어 단어 ‘메타(Meta)’와 우주를 의미하는 ‘유니버스(Universe)’의 합성어입니다. 현실세계처럼 사회·경제·문화 활동이 이뤄지는 3차원의 가상세계를 일컫습니다.

메타버스는 5G 상용화와 가상현실(VR), 증강현실(AR), 혼합현실(MR) 등을 구현할 기술이 발전한 가운데 코로나19 팬데믹으로 비대면·온라인 추세가 확산되면서 주목받았습니다.

메타버스 구현에서 중요한 점은 가상현실과 현실 사이의 괴리감을 최소화하는 것입니다. 이를 위해선 고해상도의 화면을 끊김없이 구현해 매끄러운 확장현실(XR)을 구성해야 합니다. 이때 필요한 게 고성능 카메라 모듈입니다. 주변환경과 사용자의 움직임을 정확하고 빠르게 잡아내야 하기 때문입니다.

많은 숫자의 카메라도 필요합니다. 미세한 움직임도 모두 잡아내야 해서입니다. 메타(전 페이스북)가 ‘프로젝트 캠브리아’라는 명칭으로 공개한 XR 헤드셋 제품에서는 카메라 모듈이 5개 탑재되는데, 애플이 내년 출시를 예고한 XR 기기에는 카메라 모듈이 13개 들어갈 예정입니다. XR 기기에 더 많은 카메라가 적용되는 방향으로 발전하는 양상입니다. 김 교수는 “가상환경을 만들려면 실시간으로 이용자를 관찰하고, 그 이미지를 복제해야 한다”며 메타버스 시장에서 보다 많은 카메라 모듈이 활용될 것이라고 예고했습니다.

국방 역시 카메라 모듈이 활용될 수 있는 분야입니다. 특히 아직 휴전 상태인 우리나라의 경우 DMZ(비무장지대) 구역의 북한군 감시에 고성능 카메라 모듈이 쓰일 수 있습니다. 동향 감시뿐 아니라 적군을 찾아 타격해야 하는 탱크나 전투기 등에서도 선명하고 정확도가 높은 카메라 모듈이 필요합니다. 김 교수는 “현재는 병사가 DMZ를 감시하고 있지만 앞으로는 고성능 카메라 모듈이 이 같은 인력을 대체할 수 있을 것”이라고 관측했습니다.

카메라 모듈의 활용이 유망할 것으로 가시화된 분야는 단연 자율주행 자동차입니다. 차가 스스로 안전하게 주행하려면 주변의 사물을 정확하게 인지해야 하기 때문입니다.

카메라가 수집한 주변 데이터를 빠르게 분석하는 작업 역시 필요합니다. 김 교수는 이러한 작업을 모든 데이터가 모이는 중앙 인공지능(AI)이 아니라 개개의 카메라 모듈이 하게 될 것이라고 설명합니다.

그는 “카메라가 찍은 이미지를 중앙 AI에 모아 판단할 경우 네트워크 트래픽이 많아지고, 유선 케이블도 필요하다”며 “이 같은 점을 보완하기 위해 카메라 모듈의 이미지 센서에 AI를 탑재해 직접 판단까지 하는 기술이 부각될 것”이라고 예상했습니다.

김 교수는 온도 차에 따른 이미지 왜곡을 보정할 수 있도록 하는 소프트웨어 역시 발달할 것이라고 봤습니다. 카메라 모듈의 CMOS 이미지 센서(빛을 디지털 신호로 바꿔 카메라의 눈 역할을 하는 반도체)는 온도에 민감합니다. 온도가 오를수록 전류적 노이즈가 발생하기 쉬워, 정확한 이미지를 구현하기 어려울 수 있습니다.

김 교수는 “자율주행차는 영하 10도에서도, 땡볕에서도 작동해야 한다”며 “온도에 따른 이미지 오류를 수정할 수 있는 기술의 중요성이 커지고 카메라 모듈에도 이러한 기술이 적용될 것”이라고 말했습니다.