초록 ▼

1. 연구배경 및 필요성
〇 국가 과학경쟁력이 지속적으로 유지되고 발전한 진정한 과학강국이 되기 위해서는 과학기술 그 자체도 뛰어나야 되지만 과학 문화의 보급과 미래의 지도층과 역군이 될 청소년층의 관심도가 높아야 함
〇 과학관은 주 이용객이 어린이와 청소년으로 과학과 만날 수 있는 기회를 제공해 줄 뿐만 아니라 체험할 수 있는 핵심 공간의 역할을 수행
〇 국내 현실은 과학관의 중요성이나 파급 효과 등에 대한 저평가 등으로 인력 및 자금의 부족 등으로 인해 효과적인 과학관 서비스를 제공하기 어려운 실정
〇 한편

1. 연구배경 및 필요성
〇 국가 과학경쟁력이 지속적으로 유지되고 발전한 진정한 과학강국이 되기 위해서는 과학기술 그 자체도 뛰어나야 되지만 과학 문화의 보급과 미래의 지도층과 역군이 될 청소년층의 관심도가 높아야 함
〇 과학관은 주 이용객이 어린이와 청소년으로 과학과 만날 수 있는 기회를 제공해 줄 뿐만 아니라 체험할 수 있는 핵심 공간의 역할을 수행
〇 국내 현실은 과학관의 중요성이나 파급 효과 등에 대한 저평가 등으로 인력 및 자금의 부족 등으로 인해 효과적인 과학관 서비스를 제공하기 어려운 실정
〇 한편 ICT기술(Information & Communication Technology, 정보통신기술)의 발전을 통해 서비스 전달의 효율성 및 효과성이 향상되고 있으며, 과학관의 콘텐츠 개발과 서비스 전달 과정에 적용되고 있음
〇 미래 국가과학기술경쟁력 유지 및 개선을 위해 잠재 과학도의 발굴 및 육성을 위한 미래형 과학관의 모습(본 연구에서는 스마트과학관이라 칭함)을 설계하고, 세계적 과학관에 필적하는 경쟁력을 확보하기 위한 방안 모색이 요구

2. 스마트과학관 개요
2.1. ‘SMART’ 용어에 대한 이해
□ SMART는 공공영역을 중심으로 신규 예산사업 기획 과정에서 도출된 단어로 e(electronic), u(ubiquitous)를 잇는 용어
〇 e(Electronic): 90년대부터 2000년대 초반까지 인터넷으로 대표되는 통신을 통해 제공되는 서비스 형태로 전자정부 서비스 등이 대표적임
〇 u(Ubiquitous): 2000년대 중반부터 현재까지 첨단 서비스를 대표하는 단어로 '사용자는 인식하지 못 하지만, 서비스는 제공되고 있다'는 사상을 반영한 서비스로 문화예술, 건설, 농업, 의료, 교육 등 영역에서 사용
〇 SMART: 2010년 이후 제기된 Ubiquitous 이후의 모습을 의미하며, 가상현실, 증강현실 등의 ICT 기술을 통해 보다 유연하고 효율성 높은 작업환경의 구성과 서비스 효과성을 극대화하는데 초점을 맞추고 있음
□ 스마트폰, 스마트TV 등과 같이 'SMART' 컨셉이 탑재된 서비스 및 제품의 속성은 '맞춤형', '사용자 선택이 가능한' 등으로 구성됨
□ SMART에 대한 명확한 정의는 내려지지 않고 있으며, 보편적으로 사용자의 편의를 극대화하는 동시에 업무 효율성의 개선을 위해 필요로 하는 서비스를 ICT 기술로 전달하는 의미로 해석할 수 있음

2.2. 과학관의 진화
□ 과학관의 발전모습에 대해 보편적으로 제1세대 과학박물관, 제2세대 과학센터, 그리고 제3세대 혼합형(박물관+센터) 과학관 등의 단계를 거치는 것으로 평가됨(임소연, 홍성욱, 2005; 고대승, 2008)
〇 이러한 과정에서 과학기술과 관람객 관계에 대해 '눈으로 보는 과학(eyes-on science)', '체험하는 과학 (hands-on science)', '이해하는 과학 (minds-on science)', '느끼는 과학(feels-on science)' 등으로 과학관 서비스 진화
□ 주요 역할 및 기능에 따라 콘텐츠 생성, 수집 및 전시 기반 과학박물관(science museum)과 관람객의 과학에 대한 체험과 흥미 진작에 초점을 맞춘 과학센터 (science center)로 구분할 수 있음(송성수, 2010)

2.3. 미래 과학관의 모습
□ 물리적 전시 공간과 연계한 사이버과학관의 형태도 스마트과학관의 모습으로 제시되며, Web 2.0 사상, SNS 등 인터랙티브 기반 체험 및 교육 서비스와 전시 환경 조성을 핵심 요소로 함

□ 첨단과학관 : 관람객에게 제공되는 전시 서비스가 최첨단의 ICT 기술을 적용(모바일, AR, VR 등)하여 제공되거나 혹은 최신의 콘텐츠를 제공하는 과학관(우주항공공학, 나노, 바이오, 인지과학 등)
〇 전시되는 콘텐츠의 형태나 내용이 최신(emerging technology)의 것으로 구성된 전시공간이나 시설을 차세대 과학관의 방향성으로 정의

□ 콘텐츠가 전달되는 과정 및 서비스의 효과성 및 효율성을 강조하는 형태로 정의될 필요가 있음
〇 스마트폰의 보급 등으로 모바일 이용자가 급속도로 증가함에 따라 모바일 사용자를 고려한 서비스 개발 및 보급도 동시에 이루어져야 함
〇 최근 컴퓨팅 파워의 효율성 강화를 위한 클라우드 컴퓨팅 등의 사상을 적용하면 보다 유용한 스마트과학관 설계가 가능함

2.4. 스마트과학관 정의(안)
□ 스마트과학관은 모바일 및 클라우드 컴퓨팅 등과 같은 ICT 기술을 적용하여 관람객의 전시서비스 체험 편의성을 높이고, 콘텐츠 발굴 및 배급, 피드백 등이 가능하도록 구현된 과학관으로 정의할 수 있음
〇 (통제센터) 통제센터는 관람객의 수요를 토대로 기대하는 서비스와 콘텐츠를 설계하고 구현하여 이를 필요로 하는 전시장으로 배급하는 역할을 수행함
〇 (지역 과학관) 통제센터에서 제공하는 콘텐츠와 서비스를 일정 수준 이상으로 제공
〇 (요소기술) 스마트과학관을 위한 통제센터와 지역과학관(Local Science Center)의 원활한 콘텐츠 배포와 피드백을 위해 모바일 서비스와 클라우드 컴퓨팅 기반의 플랫폼을 중심으로 서비스를 구성하게 됨

2.5. 스마트과학관 핵심서비스 정의
〇 스마트과학관의 만족도 및 재방문 의도의 향상을 위해 핵심 서비스 정의 및 도출 접근법으로 가치사슬(Value Chain)을 활용

2.6. 선진사례
□ 퀘스타콘 (Questacon)
〇 평일임에도 불구하고, 많은 관람객이 모여 있었으며, 특히 아이들과 함께 온 부모들도 즐겁게 체험하는 모습을 보여 선진형 Science Center 모습으로 판단됨
- (동선) 퀘스타콘의 동선은 다른 과학관과는 달리 나선형의 원통을 통해 움직이도록 설계되어 있어, 콘텐츠 갤러리별로 찾아다니거나 검색할 필요가 없이 정해진 루트를 손쉽게 찾아갈 수 있음
- (서비스) 퀘스타코니언이 각 갤러리 별로 배치가 되어 있고, 관람객의 상황을 계속 주시하며 맞춤형 서비스를 제공하고 있어 관람객의 만족도 향상이 기대
- (부대사업) 체험을 중시하는 서비스 정책을 펴고 있어, 저연령충의 관람객이 많아 기념품샵을 이용하는 숫자가 높고, 최소 2~3개의 기념품을 구매할 뿐만 아니라 과학 원리를 소개하는 상품이 대다수여서 부모들의 구매의사도 높음
- (운영 및 유지) 배치되어 있는 콘텐츠에 대한 접근성이 높아 관람객들이 적극적으로 참여하는 것을 꺼리지 않고, 망가지거나 고장 나는 시설에 대해 자체적으로 복구할 수 있는 체계를 갖추고 있어 체험 중심의 과학관 위상이 확보
- (콘텐츠 개발) 기업, 대학, 타국의 과학관 등과 연계하여 지속적인 콘텐츠개발과 보급을 할 수 있는 체계를 확보하고 있어, 지속적인 개선이 가능

□ 파워하우스 (Powerhouse)
〇 일상생활과 관련된 영역을 대상으로 설계와 작동의 원리를 소개하는데 초점을 맞추고 있어, 콘텐츠 개발범위, 영역 등이 무한하다는 점에서 선진 Science Museum으로 볼 수 있음
- (콘텐츠) 교통, 로봇, 우주항공, 악기, 게 임 등 전통적 콘텐츠뿐만 아니라 최근 이슈가 되고 있는 의료와 에너지 등의 영역을 대상으로 전시기획이 이루어져 콘텐츠 개발과 기획이 보다 손쉬운 체계를 확보하고 있음
- (운영 및 유지) 과학관의 직원과는 별도로 자원봉사자를 기반으로 서비스를 제공할 수 있는 체계를 마련하고 있음

□ 상하이과학기술관
〇 상설 진시관의 식상함을 없애기 위한 임시관 운영
- 연간 1천만 위안(한화 16억원) 정도를 전시물 교체에 사용하고 있지만, 자주 교체하기는 어려움에 따라 매년 3개 정도의 대형, 10개 정도의 소규모 임시 전시회를 개최하여 지속적인 새로움을 제공하고 있음

3. 환경분석
3.1. 수요측면
〇 경제성장 및 문화의 중요성 확대와 여가생활시간 증대 및 문화예술 관람활동 확산

3.2. 정책 및 법제도 측면
〇 정부는 과학관의 설립을 촉진하고 그 운영을 활성화하기 위하여 과학관육성법 제4조의2 및 동법시행령 제3조의2의 규정에 의하여 2003년과 2009년에 걸쳐 과학관 육성 기본계획이 수립됨
〇 현행 정부정책은 개별 과학관에 단기적이고 직접적인 지원에만 치중되어 있음

3.3. 관련 CT기술 측면
〇 과학관 서비스를 위해 사용되고 있는 ICT 기반의 CT 기술은 가상현실(VR, Virtual Reality), 증강현실(AR, Augmented Reality), 홀로그래피, 프로젝션 매핑 등이 사용

3.4. 이해관계자
〇 교육과학기술부, 농림수산식품부, 그리고 광역지방자치단체 등의 과학관 설립과 운영을 위한 자금 지원, 과학관 콘텐츠를 기획 공급하는 산업계, 그리고 국립, 공립, 지방테마 및 사립과학관과 운영의 원활함을 위한 자원봉사 및 후원회 등으로 구성

4. 과학관 현황 및 문제점
4.1. 과학관 현황
□ 2010년을 기준으로 국내에는 국립과학관 10개, 공립과학관 75개, 사립과학관 24개 등 총 144개의 과학관이 개관 또는 건설 중에 있는 것으로 집계되고 있음(2010년 12월 현재, 건설 중인 18관 포함)
〇 연도별로는 과학관 수가 2003년에 45개에 불과했지만 2005년의 57개, 2007년 의 65개를 거쳐 2009년에는 77개로 증가하였으며, 2010년에는 109개를 기록하며 과학관 100개관 시대를 맞이함
〇 지역별로는 2010년을 기준으로 경북지역이 지방테마과학관의 확충으로 인해 13개를 차지하고 있으며 경기도, 전남, 경남지역이 각 11개로 뒤를 따르고 있음

4.2. 문제점
〇 국내 과학관 인프라는 선진국에 비해 양적으로나 질적으로 크게 미흡한 상황임
〇 과학기술문화 콘텐츠 제작업체의 규모가 대부분 영세하고, 콘텐츠 연구개발 역량 부족으로 자체 개발이 어려운 실정이며, 양질의 콘텐츠 공급을 위한 정부 차원의 연구개발 투자도 미흡함
〇 과학관의 지역적 불균형 해소를 위해 최근 지방과학관 설립 지원이 증가하고 있으나 비효율 문제 제기
〇 국내의 국 • 공립과학관의 수입은 대부분 국고에 의존하고 있으며, 회원제나 후원제가 발달되어 있지 않음
〇 연구인력 부족으로 전문적 프로그램 개발•보급 미흡
〇 전시물에 대한 투자가 부족하고 시설이 노후화되어 관람객의 선호도가 저조하고 전시물 제작업체 등 과학문화산업이 영세함
〇 과학관 상호간 협력 및 교류를 촉진하기 위한 구심점 미약
〇 과학관의 이미지가 청소년 과학교육시설로 고착되어 대중성이 부족하고 일반 문화공간으로 발전하지 못하는 한계가 노출됨

4.3. 대응방안
□ 이에 따라 국가가 지원할 수 있는 지원 영역인 기반조성, R&D개발, 전문인력 양성, 신시장 창출 및 법제도 개선 영역별로 다음과 같이 해결방안을 모색할 수 있음
〇 (기반조성) 자금지원과 투자촉진 등을 통해 현재 부족한 인프라를 확보하고 강화시킬 수 있는 계기 마련 가능
〇 (R&D개발) VR, AR을 적용한 전시물의 개발을 통해 세계 최첨단의 전시코너 구성과 체험형 스마트과학관의 시스템 개발이 필요함
〇 (전문인력 양성) 양질의 콘텐츠 개발을 위한 연구인력 육성을 위한 방안 필요
〇 (지식서비스) 중앙과학관의 스마트과학관 변화 및 활성화를 위한 정책적 방안에 대한 모색이 필요하며, 동시에 전국의 과학관 간 커뮤니케이션 원활화를 위한 스마트 포털 등의 구축이 필요함
〇 (신시장 창출) 현재 미약한 기반시설을 보완하고, 국민의 관심을 높이기 위해서는 새로운 서비스의 지속적 창출과 구현을 위한 방안 모색이 요구됨

5. 스마트과학관 구축 방안
5.1. 과학관 구축 방향(안)
□ Keypoint #1 : 방문객 중심의 스마트 체험
〇 특정 박물관을 방문하지 않아도 스마트 과학관의 첨단 AR/VR를 활용하여 원하는 지역의 박물관과 과학관의 전시물 콘텐츠를 검색하여 체험 가능하도록 함으로써 자발적인 참여 유도
〇 과학관의 새로운 체험 학습 패러다임으로 실제 상황에 가상 정보를 더해 주어 실제감을 향상시키는 증강현실 기반 활용 교육을 통해 자기 주도적 학습 능력과 학습 흥미 및 몰입을 유도함
〇 개인별 AR기반 실감형 교육콘덴츠의 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공

□ Keypoint #2 : 첨단 체험 학습
〇 일반적 • 단순 정보 전달보다 증강현실, 가상현실, 홀로그램 등의 첨단 기술이 적용된 체험을 제공하여 풍성한 재미와 자극을 주는 스토리텔링 요소가 담긴 4차원 영상을 제공하여 관객이 흥미를 가지고 접할 수 있도록 함

□ Keypoint #3 : 즐기는 테마 박물관
〇 다시점 영상체험 (Multi-Viewpoint) + 입체 게임
〇 지루한 테마 박물관을 탈피하여 VR기술과 다시점 영상체험을 제공하는 관람의 형태가 되도록 적극적인 체험으로 상상력 발휘할 수 있도록 유도하며, 특히 테마관을 직접 방문하지 않아도 그 이상의 효과를 몸으로 느끼도록 함

□ Keypoint #4 : 참여하는 전시관
〇 가상전시 및 체험 공간을 조성하여 과학과 기술의 융합 공간, 풍부한 디지털 콘텐츠의 제공, 언제 어디서나 참여하고 소통하는 공간, 접근성이나 용이성이 확보된 공간을 제공함

5.2. 스마트과학관 구성(안)
□ 스마트 과학관 통제센터
〇 (기능) 다양한 테마를 중심으로 AR/VR형태의 디지털화된 전시물과 영상물 콘텐츠를 클라우드 컴퓨팅 형태로 제공함으로써 물리적인 박물관이나 과학관을 모두 방문하지 않아도 충분한 교육이 가능하도록 방대한 전시 콘텐츠를 제작, 배포, 통제의 기능을 수행

□ 스마트 체험실
〇 (목적) 해당 유물이나 전시물을 보기위하여 지역관을 가지 않고도 스마트관을 통해 체험 가능하도록 하여 전시관 위치의 과학관이 아닌 사용자 위주의 전시 서비스 제공
〇 (기능) 증강현실 기술은 현실에 기반을 두고 가상의 객체를 보여 줌으로서 실세계에 대한 이해를 높여주고 현실감, 몰입감 등의 상승으로 정보 전달을 더욱 효과적으로 할 수 있음
- 실제 환경에서 정보전달을 하기 때문에 사실감이 높으며 실제 체험의 느낌을 전달
- 증강현실은 실제로 존재하지 않는 객체만을 모델링 하여 상호작용을 하여 가상현실과 같이 상호작용 되는 모든 환경과 객체들을 모델링 할 필요가 없어 제작의 간편함을 주며 효율성을 높임
〇 구성 예시
- 증강현실 기술을 통한 고대유물, 보물, 과학발명품, 공룡, 우주체험
- 증강현실을 이용한 교육안지학습
- 클라우드 컴퓨팅으로 통제센터의 콘텐츠 이용
- 마커 기울기를 이용한 증강현실 체험 게임(중력게임)

□ 다시점 영상 체험관
〇 (목적) 유명 사적지, 유적지등 학술적 가치가 높은 명소를 다시점 영상체험을 제공
〇 무안경 3D로 학습할 수 있는 교육용 콘텐츠를 제공

□ 가상 뮤지엄
〇 (목적) 실제 뮤지엄을 가상현실의 세계로 동일하게 제작하여 가상으로 인터렉티브가 가능한 VR뮤지엄 제공
〇 (필요성) 우리나라 박물관은 정적이고 전통적인 전시물 위주로 프로그램이 구성되어 있어 충분한 효과를 유발하지 못하고 있음
- 선진국과 비교하여 우리나라의 경우에는 몇몇 시설에서만 체험 위주의 프로그램이 부분적으로 마련되어 있음
- 박물관이나 문화재 명소의 경우 단순 전시물이 중심을 이루고 있음
〇 (방안) 3차원 입체 게임 환경 속에 박물관 테마를 적용하고 게임 캐릭터를 통해 역할 게임을 수행하도록하여 박물관 체험과 학습을 동시에 제공하는 체험학습 방법을 제공

□ 가상 전시관
〇 가상의 전시관을 작가가 직접 부스를 꾸미고 작품을 설치하여 전시하도록 제공하며 인기 있는 작품은 주기별로 실제 스마트 과학관에 동일하게 전시될 수 있도록 참여유도

□ 전체전시관 공통사항
〇 스마트전시관 입구 및 부스입구에 AR 안내도우미 배치
〇 모든 콘텐츠 옆에서 QR코드를 부착하여 작품에 대한 상세한 안내와 웹 커뮤니케이션 활성화 유도

5.3. 체험형 전시코너 구성안
□ AR 지원 스마트과학관
〇 전시관 내부 모든 작품은 스마트폰을 통해 전시 위치 안내 및 작품의 설명을 볼 수 있도록 함
- 스마트 클라우드 통제센터를 통해 고사양의 증강현실, 가상현실, 3D 입체 영상 서비스를 제공하게 됨
〇 이용자 동참 유도하는 크라우드소싱 위치기반 서비스 제공
- 스마트폰을 통해 전시 위치 안내 및 작품의 설명을 볼 수 있도록 서비스
〇 스마트 AR 도우미
- Markerless 기술 활용하여 전시관 입구 및 전시물의 해설 도우미 역할
〇 증강현실 기반 전시
- VIZOO.com에서 서비스 중인 디스플레이 방식은 4면에 설치되어 있는 4개의 디스플레이 장치로부터 출력되어진 영상을 45도의 기울기로 설치된 반투영 거울에 영상을 맺혀지게 하고 각각의 위치에 따라 적합하게 출력되는 영상을 통하여 관람객은 4면을 둘러보며 전시되고 있는 전시품을 감상
〇 홀로그램을 이용한 스마트 전시관 안내 홍보
- 3차원 홀로그램기술은 현재 기술개발이 진행되고 있는 단계로 실제 만족할 만한 수준의 기술을 활용하여 보여주는 데에는 한계가 있음
- 울산과학관의 경우 거울의 반사원리를 이용한 3D홀로그램을 간접적인 체험의 형태로 느낄 수 있도록 보여주고 있음

□ 스마트 체험실
〇 증강현실 (Augmented Reality) 기반 체험 교육
- 체험학습이론인 교육학이론을 바탕으로 증강현실 기반 학습자가 실제 환경에 문화재가 있어서 학습하는 것처럼 환경을 조성하여 학습하게 하였고, 마커조작에 의한 능동적 학습을 할 수 있도록 함
- 콘텐츠의 크기와 각도 조정 및 위치이동, 관람객과 상호작용 등을 가능하게 하여 관람객은 앞에 있는 화면을 보며 손바닥보다 작은 종이판(마커)을 움직
〇 교육용 AR 콘텐츠 제작기반 기술
- 흑백으로 처리된 2진화 마커 개발: 실시간으로 영상으로 표현해야 하는 과정으로 입력받은 카메라에서 최저로 계산해야만 실시간으로 구현이 가능하며, 2진 데이터 1번 처리할 양은 만약 320*240 영상의 경우 320*240*1*8(컴퓨터 기본 lbyte 량) 색상으로 처리할 경우 3(RGB)*320*240*8이 되기 때문에 계산량이 2의 승수 배만큼 기하급수로 늘기 때문에 실시간 처리가 불가능하기에 최적화된 2진화 마커를 활용
- HD 영상 인식 및 처리: 하드웨어 가속에 따른 영상 처리를 하여 HD기반 영상 구현이 가능하도록 영상인식 증강현실 개발을 고려
- Hardware Platform: 입력 인터페이스는 자연마커 인식 기술로 동화책 속에 패턴이 합쳐진 이미지가 아닌 실제 동화 이미지가 들어가며, 카메라, 컴퓨터, 디스플레이가 혼합 구성된 시스템으로 구성
- Software Platform: 사용하려는 AR tool Kit과 Open Cv는 HIT Lab과 Intel 출시 개발도구를 일반적으로 사용
〇 (활용예) 종이책과 전자책을 결합한 증강현실 영상콘텐츠로써 재활용 교육을 쉽게 다가설 수 있도록 종이, 캔, 패트병의 3개의 애니메이션 시나리오로 제작
〇 증강현실 놀이체험
- 코디룸 체험: 옷을 입어볼 수 없는 인터넷 쇼핑은 사이즈가 맞지 않거나 자신과 어울리지 않을 위험이 있고, 늘씬한 모델이 걸친 것과 느낌도 차이가 나지만 웹캠을 켜고 마음에 드는 제품을 선택하면 여러 옷을 입어볼 수 있음
- 온 • 오프라인을 불문하고 어린이들이 가장 흥미를 끌고 있는 체험놀이이며, 싱가포르 아트 박물관에서는 오프라인으로 벨크로테이프(찍찍이)를 통한 옷 입히기 체험을 제공하고 있으며 많은 온라인 게임업체도 옷입히기 게임을 서비스하고 있음

□ 입체 영상 체험관
〇 다시점 무안경 입체 디스플레이 (multiview autostereoscopic display) 시스템을 적용하여 여러 명의 사용자가 안경을 착용하지 않고도 편리하게 다양한 시점에서 동시에 입체 영상을 볼 수 있도록 지원하는 무안경식 시스템
- 차기 3차원 TV 시스템에서 활용될 수 있는 유망 기술로 3D 촬영 특수 장비인 리그를 조작해 입체 영상물을 제작하여 제공(제작예 : 역사유적지)
- 다시점 3차원 디스플레이 기술은 특수한 광학판을 사용하여 여러 위치(시점)로 그에 해당하는 시점 영상을 투사함으로써 입체 영상을 표시하는 기술
〇 스마트 4D 입체영상 체험관
- (개요) 실제감의 체험이 가능한 시뮬레이션 기기와 4D입체영상을 통한 간접 체험을 시간과 공간의 제약 없이 제공
- 관람자가 보다 현실에 가까운 체험을 할 수 있고 통제센터를 통한 클라우드 서비스를 통해 전국의 테마 박물관 여행을 제공
- (적용예) 삼척 고수동굴, 문경 석탄박물관, 여수 자연사박물관의 공룡체험, 기타 우주체험, 인체체험, 바다속체험, 피라미드 탐험 등의 체험학습
〇 홀로그램을 이용한 전시
- 홀로그래피(Holography)라는 기술을 이용한다면 우리가 영화에서나 보던 공중에 떠 있는 입체 영상을 감상할 수 있으며 홀로그래피라는 기술을 이용한 결과물을 전시기술에 적용하면 진품전시효과를 재현하는 데 이용
- (전시예) 박물관에 소장중인 유물이나 보물을 컬러 데니수크 반사식 홀로그램에 의한 기법으로 전시

□ 가상 뮤지엄
〇 3D입체 영상 게임에 기반한 가상 박물관을 통해 몰임감과 체험 교육 극대화
- (사례) 월드 IT쇼(WIS)2010에 서울과 도쿄의 관광명소를 가상도시로 제작하여 소개
- 롤플레잉 입체 게임을 통한 박물관 체험 제공
- 국내 중요 여행지 또는 자연경관이 전시에 부합되는 장소를 파노라마로 몇 곳을 촬영하여 관람자에 따라 랜덤으로 영상이 바뀌거나 출입구→장소A → 장소-B 와 같이 동선 이동식으로 콘텐츠를 구성
- MMORPG 장르 속 캐릭터가 되어 가상 박물관을 돌아다니며 박물관의 역할과 기능, 역사 등을 재미있게 체험할 수 있도록 함

□ 가상 전시장
〇 VR공간을 통해 가상 전시관과 전시물을 제공하여 분야별 작가들이 직접 참여하고 꾸미고 소통하는 가상 체험전시관을 제공
〇 주기별 가장 인기 있는 작품은 실제 과학관에 전시자격을 주어 작가의 만족도와 참여 동기를 유발시킴
〇 전시장 체험투어 롤모델: 테크뮤지움(미국 캘리포니아)
- 현실의 전시장과 동일한 가상 전시장을 방문하여 돌아볼 수 있음
- 마음에 드는 전시품을 누르면 전시물과 인터렉티브하게 반응
〇(전시예) AR기술을 적용한 과학기술의 발달 체험관
- (예시 #1) 기차의 과거와 미래라는 주제로 체험학습을 기획했다면, 실제 무대 위에는 아무것도 없지만 카메라를 통해 비추어진 무대 위에는 초장기 기차의 내부구조에서부터 외관까지 생성되고 있는 자동차의 모습을 볼 수 있으며, 기차의 옆에선 프리젠터는 간단한 동작으로 기관차의 발전에 따른 형태나 색상을 바꾸거나 회전시키며 기차의 역사와 기술의 발달과정을 설명
- (예시 #2) 한국의 주거문화라는 주제로 체험학습을 기획했다면, 실제 물리적인 모델을 만들어 전시를 한다면 선사시대부터 주거형태를 직접 건립과 운영예산, 환경과 공간상의 문제가 발생하지만 AR기술은 모형을 만들지 않고서도 프레젠테이션을 할 수 있는 체험학습 솔루션이 될 수 있으며, 전국의 모든 주거유적지를 방문하지 않아도 작은 무대위에서 카메라를 통해 비춰진 주거지의 변화상을 AR기술을 통해 주거문화를 체험할 수 있음

□ 기존 사이버박물관과 사이버과학관 개선방안
〇 현재 물리적 전시 공간과 연계한 사이버박물관 및 과학관의 서비스는 Web 1.0의 형태의 단순한 이미지 전시와 저장소 서비스에 머물고 있음
〇 스마트과학관과 연계한 사이버과학관/사이버 박물관의 활성화를 위하여 학습과학관의 기능이 제공되도록 Web 2.0 사상, SNS 등 인터랙티브 기반 체험 교육 서비스와 전시 환경 조성이 필요함
〇 현재 사이버 박물관의 운영관리부재로 중요한 2D, 3D자료는 "Internal Server Error" 발생이 빈번함
〇 현실의 인터렉티브 전시물이 사이버 전시관내 저해상도의 이미지로 전시되어 전시의 존재 가치가 결여됨에 따라 온라인을 통해 오프라인과 동일한 수준의 관람 및 감동을 체험할 수 있도록 제공해야 함

5.4. 스마트과학관 SMART Portal 구축 방안
□ 구축되어 운영되고 있는 과학관의 보다 효율적 운영 및 서비스 개선 등을 위해 각 과학관이 보유하고 있는 콘텐츠와 서비스를 공유하고, 연계할 수 있는 협력 체계 구성을 위해 SMART Portal 구축이 필요함

□ SMART Portal은 각 과학관이 가지고 있는 콘텐츠와 업무를 연계하여 보다 효율성이 향상되는 데 그 목표를 두고 있어, 이를 위해서는 콘텐츠, 업무연계, 권한관리 등에 대한 고려가 필요함
〇 (콘텐츠) Portlet의 형태로 국립중앙과학관과 연계 과학관의 콘텐츠를 구현하고, 필요에 따라 Portal에 publishing하게 됨
〇 (업무연계) 협업이 필요할 시, 오프라인 공문의 형태로 진행되고 있어 시간의 소요가 클 뿐만 아니라 프로세스가 복잡하여, 이를 위해 전자결재 시스템 등을 통합하여 협업을 활성화하는 동시에 EDMS 등을 연계하여 문서관리 효율성 향상
〇 (권한관리) SSO(Single Sign On)를 통해 현재 과학관 웹 서비스에 대해 통합적 접근을 할 수 있는 체계를 마련하고, 사용자에 대한 권한 관리를 할 수 있는 통합체제 마련

6. 추진 전략 및 로드맵
6.1. 비전 및 방향성
□ 국가의 과학기술경쟁력 유지 및 강화, 과학교육 활성화 기반 조성, 과학관 만족도 개선을 통한 재방문 유도 등을 통해 사용자의 선별적 체험 및 인터랙티브 서비스 기반의 스마트 과학관 구축이 가능함
〇 (비전) 'SMART'의 핵심 속성인 사용자가 선별하여 이용할 수 있고, ICT 및 CT 기술 등을 적용하여, 직접 방문하지 않고도 방문한 듯한 효과를 얻을 수 있는 세계 최고 수준의 스마트과학관을 최종 모습으로 설계
〇 (핵심과제) 스마트과학관을 효과적으로 구성하기 위해서는 각 과학관이 보유하고 있는 여러 콘텐츠를 공유하고, 이를 선별하여 보여줄 수 있는 콘텐츠 및 서비스 통제센터 구축이 요구됨
〇 (지원체계) 스마트과학관의 구축 및 운영을 위해 요구되는 콘텐츠 확보, 자금 지원, 법 • 제도 개선 등을 위해 관련 부처 및 기관, 콘텐츠 전문기업, 후원기업, 그리고 UNESCO 등의 국제기구와의 협력이 요구됨
〇 (협력대상) 국 • 공립 과학관이 보유하고 있는 차별적 테마별 콘텐츠를 스마트 전시관에서 관람이 가능한 형태로 변환하고, 지속적인 신규 콘텐츠를 개발, 제공할 수 있도록 지역 과학관 • 해외 유수과학관의 전략적 제휴가 요구됨
〇 (협업도구) 업무의 효율성을 높이기 위해 스마트전시관 담당자들의 업무 연계를 위한 협업 Portal 및 업무 프로세스 개선 등을 위한 표준화 작업 등이 요구됨

6.2. 추진 로드맵(안)
□ 본 사업의 목적을 달성하기 위하여 [그림 74]와 같이 단계별 목표를 세워 추진하고자 함
〇 1단계는 스마트과학관 전시관람 서비스를 위해 필요한 스마트전시 콘텐츠 및 서비스 환경과 인프라를 구축하는데 목표를 두고 있음
〇 2단계는 갖추어진 인프라를 보완하는 동시에 특화된 콘텐츠를 기 보유하고 있는 국공립 과학관과 스마트과학관 확산을 위한 준비, 즉 스마트과학관 네트워크를 구축하게 됨
〇 3단계는 스마트과학관 서비스의 확산과 운영을 통해 선도 스마트 과학관으로서의 위상을 정립하는 과정을 추진하게 됨

6.3. 추진전략
□ 통제센터를 주축으로 스마트과학관의 방향 설정과 유기적 협조관계를 위해 최고위 의사결정기구 설립이 요구됨
〇 통제센터를 주축으로 스마트과학관의 방향 설정과 유기적 협조관계를 위해 최고위 의사결정기구 설립이 요구됨
〇 과학관 별 ICT와 콘덴츠 수준을 비교 • 분석하여, 스마트전시관의 효과적 설계와 운영을 위한 가이드라인을 설계하고, 배포하여 원활한 사업 추진을 위한 기반 조성이 요구됨
〇 우수한 콘텐츠를 보유하고 있는 과학관의 적극적 참여를 위해 본 사업의 참여를 통한 혜택 및 당위성 논리 확보

□ 원활한 사업의 운영을 위해 국비와 지방자치단체, 그리고 후원금 등 지원금 체제와 입장료 및 광고 유치 등을 통한 수익모델 확보로 운영 사업비를 구성하는 체계를 갖출 필요가 있음
〇 초기 투자비는 ISSC(Initiative for SMART Science Center) 자금의 형태로 초기
구축과 운영을 위한 자금을 정부 주도로 부담하고, 향후 지방자치단체, 후원 기업 등의 매칭 펀드 형태로 사업비 조성
〇 우수한 체험 및 과학 교육 콘텐츠를 바탕으로 각 지역의 문화콘덴츠를 병행 개발하여 지역 방문을 유도할 수 있는 계기를 마련함으로써 지역 문화죽제 및 관광자원 개발 등을 추진함

□ Get Ready 전략을 통해 당해연도와 차년도 사업 준비를 병행 추진
〇 당해연도 사업에서는 효율성을 강조하여 자원과 일정관리 엄격 추진
〇 차년도의 목표와 사업범위를 달성하기 위해 필요한 정책연구 및 R&D 사업을 병행 추진

7. 추진체계 및 예산
7.1. 추진체계
□ 단계별 프로젝트의 성격을 띠고 있어, 단계별로 요구되는 유연한 조직 구성을 기본 방향으로 설계
〇 국가 차원의 스마트과학관 구축 및 확산을 위한 고위정책자문단을 구성하고, 사업 추진과정에서 발생할 수 있는 이슈 및 문제점 해결, 그리고 사업추진 시 전문성과 효율성을 극대화할 수 있도록 전문가로 구성된 자문위원회가 요구됨
〇 1단계에서는 스마트과학관 설립을 위한 추진 TFT를 구성하고, 사업비 확보와 타당성 조사 등을 수행할 수 있는 조직을 중심으로 활동
〇 2단계〜3단계는 구축된 통제센터와 스마트 전시관을 운영할 수 있는 정규조직, 그리고 지속적으로 스마트과학관의 변화 및 발전을 주도할 수 있는 R&D 및 ICT 기반의 CT를 주도할 수 있는 IT Infra 조직이 요구됨

7.2. 예산(안)
□ 본 과제에서 도출한 스마트과학관 구축 및 서비스를 위해서는 국립 중앙과학관의 스마트전시관과 서비스 통제센터, 그리고 각 권역별 국립과학관 중 대표적 5곳을 선택하여 연계하는 것으로 설정함
〇 지역 국공립과학관과의 연계는 중요성이나 파급효과, 시기 등을 감안하여 그 규모와 예산범위를 보완할 필요가 있음
〇 1단계에서는 국립중앙과학관 외 3곳, 2단계는 2곳을 추가적으로 구축하여 총 5곳의 국립과학관에 대한 스마트전시관을 구축하게 됨
- 통제센터와 스마트전시관 규모나 개수 등을 고려하여, 사업비 총액 및 지원 범위 등을 조정할 수 있음

□ 예산안 확보 방안
〇 초기 투자비는 중앙 정부가 ISSC(Irdtiative for SMART Science Center) 자금의 형태로 사업비 조성
〇 국비와 지방자치단체, 유관기관, 후원기업 등이 대응자금의 형태로 추가적 ISSC 사업비 확보
〇 국비와 대응자금 외에 스마트과학관이 안정적으로 운영될 수 있는 사업모델의 확보를 통해 운영 자금 마련
- 입장료, 과학관이 보유하고 있는 테마 콘텐츠의 원리를 적용한 기구 및 도구 등의 기념품 판매와 홍보관 및 기업 광고 유치, 관광지 연계 등의 수익모델 확보를 통해 자생적으로 운영할 수 있는 기반 마련

(출처 : 요약문 12p)

Abstract ▼

□ Background and Necessity
〇 In order to become a true science powerhouse, we need a science and technology itself, but through the dissemination of scientific culture and to raise interest in science for future leaders and youth, so the science center has been suggested as an alternative space

□ Background and Necessity
〇 In order to become a true science powerhouse, we need a science and technology itself, but through the dissemination of scientific culture and to raise interest in science for future leaders and youth, so the science center has been suggested as an alternative space
〇 There is a need for designing the future state of ICT-based science center(in this study, referred to as smart science center) and seeking ways to gain a competitive advantage

□ Concept of Smart Science Center
〇 Definition of Smart Science Center
- ICT such as mobile and cloud computing technologies applied to increase the convenience of visitors’ service experience, content discovery and distribution, and implemented to enable feedback for better science center explorer.
〇 Smart Science Center’s Core Services
- (Director's Perspectives) 3D virtual set of services, integrated content management services exhibition, CT technology, such as a A VR and projection map, AR exhibit labels and comments using the Infonnatian Service, 3D-based immersive and employee training services, content, remote monitoring and control services, online 3D Virtual Exhibition and archive services, content, product introduction and promotimal services in canjunction, etc.
- (Visitor's Perspectives) Index-based search portal for Science Content, Web • mobile-based reservation/payment services, exhibition history management services, referral services for usei^ s preferred, holographic-based personalized custom services, 3D guide service, 3D/4D realistic interactive services, physical experience services, with live Audio production Services, including live activity paper

□ Case Study
〇 Questacon : Emphasis on fun and the experience of visitors to Science Center
〇 Powerhouse : The boundless scope and area of content development for Science Museum
〇 Shanghai Science & Technology Museum : Combined with all the fun and the content for Hybrid Science Center

□ External and internal environment analysis
〇 (Demand) The importance of expanding economic growth and cultural and recreational life time increase and spread of culture and art viewing activities
〇 (Policy & Law) Among 2003~2009, developing the basic plan for structuring science center
〇 (CT Technology) : VR, AR, Holography, Projection Mapping, etc.
〇 (Stakeholder) : Relevant departments, related organizations, industry, voluntary and etc that they are aware of the needs for sustaining ； and building a smart science center

□ Status and Issues
〇 Status of Science Center
- 144 science museums that are consist of 10 National Science Museum, 75 Public Museum, and 24 private museum that opened in the aggregate or during construction in the presence by 2010
〇 Issues
- Domestic science infrastructure developed greatly lacks in quality and volume compared to the advanced countries.
- Most of the companies for science and technology culture, content producers that are small size and lack of content R&D capabilities for developing by in-house
- To promote mutual cooperation and exchanges is difficult because of lack of focal point

□ Project Plan for Smart Science Center (Tentative)
〇 Point of Smart Science Center (Tentative)
- (1) Smart experience based on visitor’s perspectives, (2) State-of-the-art learning experience, (3) Theme for entertainment, (4) Participating science center
〇 Structure of Smart Science Center (Tenta仕ve)
- (Control Center) Content creation, distribution and perform control functions
- (SMART Experience Room) To view the artifacts and exhibits that have local management through the experience without having to enable smart management of the museum where the exhibition is not user-friendly display services(the ancient relics and treasures, etc.)
- (Multiview Video Experience Room) Famous historical sites and ruins to explore a high academic value by multi view video experience
- (Virtual Museum) VR museum that serves the a real museum ir, the world by VR
- (Virtual Exhibition Room) Works by the artist to decorate the booth by installing a popular work by a period of actual Smart Museum to be exhibited in the same participation
- (Common Requirements) Information Assistant AR deployment, QR code attached to the mobile service

□ Design for Experience-based Exhibition Corner(Tentative)
〇 AR Support Smart Science Center
- Visitors can see the all works and descriptions inside the exhibition hall with smart phones
- Join the crowd sourcing to encourage users provide location-based services, smart AR helper, augmented reality-based exhibitions, public relations, such as a hologram with the smart exhibition guide (Ulsan, 3D hologram of Science)
- SMART Experience Room
- Experience Education based on Augmented Reality
- Augmented reality combines paper books and e-books video content, including experience coordination rooms
〇 Stereoscopic Experience Room
- Multi-view stereoscopic display system by applying unmount-glasses enables multiple users without having to wear glasses at the same time in various points of convenience so that you can view stereoscopic support(historic sites, etc.)
〇 Experience Smart 4D Stereoscopic Room
- Can experience realistic simulation of the 4D equipment and indirect experience with three-dimensional images without the limitations of time and space available(Samcheok Gosu-cave, Mungyeong Coal Museum, Natural History Museum’s Dinosaur Experience in Yeosu, etc.)
〇 Virtual Museums
- Stereoscopic 3D games through a virtual museum based on educational experience to maximize immersion(MMORPG, etc.)
〇 Virtual Exhibition Room
- VR space by providing a virtual galleries and exhibits Content writers to communicate directly involved plotting exhibition provides a virtual tour (USA Tech Museum, etc.)

□ SMART Portal for Collaboration and Communication among Science Centers
〇 More efficient operations and improve service and held by each museum to share content and services, that can be linked to form a cooperative system is needed to build SMART Portal
- SMART Portal held by each museum in conjunction with the content and services to become more efficient requires content sharing, business alignment and consideration of rights management, etc.

□ Strategy and Roadmap (Tentative)
〇 Vision and Direction
- (Vision) Science Center based on interactive service for visitor's selective experience
- (Core Tasks) Developing 3D/4D Contents that are shared among regional science center, Control Center and Smart Exhibition Rooms
- (Support System) Structuring the organization for content acquisition, financing and required the induction for cooperation with international organizations such as UNESCO
- (Cooperative Target) Regional museum and overseas museum that are leading the development and sharing of content required for a strategic partnership
- (Collaboration Tools) SMART Portal and redesigning the business process by standardization
〇 Roadmap (Tentative)
- (Phase 1) Smart display content and service environment and infrastructure
- (Phase 2) Complement-equipped infrastructure, content sharing, and linkages to build a network for the Smart Science Center becomes
- (Phase 3) Established a leading position as Smart Science Center
〇 Strategy
- (Organizing the High Level Policy Advisory Group) Setting the direction of Smart Science Center and ensure an organic cooperation
- (Setting Self-operating Plan) Government-sponsored and local governments funding programs, donations and setting business profit models such as entrance fee, advertising expenses to attract and secure the revenue model to ensure
- (Promoting Parallel) Get Ready for efficiency through a strategy based on the current year and scheduling of resources, focusing on the year required policy research, and promoting R&D projects in parallel

□ Structure & Estimated Budget(Tentative)
〇 Structure
- Building at the national level of the High Level Policy Advisory Group for the spread configuration, professionalism and efficiency for business promotion to maximize the advisory committee composed of experts is required
- (Phaes 1) The expenses for the establishment of a driving TFT configuration secure and perform feasibility studies, etc.
- (Phase 2~3) Operating control center and smart exhibition hall, R&D and organizing the ICT-based organization, IT Infra Team
〇 Estimated Budget(Tentative)
- Setting the Smart exhibition corner and control center that are consist of National Science Museum and five national science centers for each of the regions
- Expenses are consist of hardware, software and systems development, policy R&D, and Operating costs

(출처 : SUMMARY 31p)