초록 ▼

연구의 목적 및 내용
○ 공연예술 및 전시에서 쓰이는 증강현실 공간 / 홀로그램 공간을 생성하기 위한 포그 스크린 개발.
○ 물방울들이 바닥에 고여 미끄럼 사고가 유발하는 것을 방지하기 위하여 포그 출구 물방울 응결 및 낙하 방지 방법 개발
○ 유체 시뮬레이션을 통한 포그 생성장치 설계 조건들 발견
○ 원통형 포그 스크린을 생성하여 360도 영상 프로젝션 구현
○ 포그 스크린과 관객 간의 상호작용을 구현
○ 시범 전시를 통하여 포그 스크린의 유용성을 점검하고 세계적인 경쟁력을 홍보

연구개

연구의 목적 및 내용
○ 공연예술 및 전시에서 쓰이는 증강현실 공간 / 홀로그램 공간을 생성하기 위한 포그 스크린 개발.
○ 물방울들이 바닥에 고여 미끄럼 사고가 유발하는 것을 방지하기 위하여 포그 출구 물방울 응결 및 낙하 방지 방법 개발
○ 유체 시뮬레이션을 통한 포그 생성장치 설계 조건들 발견
○ 원통형 포그 스크린을 생성하여 360도 영상 프로젝션 구현
○ 포그 스크린과 관객 간의 상호작용을 구현
○ 시범 전시를 통하여 포그 스크린의 유용성을 점검하고 세계적인 경쟁력을 홍보

연구개발 성과
○ 유체역학 시뮬레이션을 이용한 포그 생성 장치 설계
- 포그와 가이드 바람의 흐름을 시뮬레이션하여 포그 생성 장치 최적 설계 조건 발견 포그스크린의 핵심이라고 할 수 있는 가이드 바람노즐의 사시도
(a) 포그 출구 기준 한쪽사이드의 수직 단면도. 동일한 포그와 가이드 바람 (FAN) 의 유속 조건과 동일한 사이즈를 가진 가이드 바람 출구, (b) 시뮬레이션 => 아래로 내려오면서 포그 스크린이 확산, (c) 중심으로부터의 수평거리에 따른 포그 및 가이드 바람 출구 유속 변화: 포그 출구 근처에서 포그 바람과 가이드 바람 출구 유속이 크게 차이남
개선형 모델의 노즐 내경 사이즈: 포그 출구에서 멀어질수록 가이드 바람 출구 사이즈를 크게 함

(a) 개선형 모델, 차이나는 포그와 가이드 바람의 유속과 수평거리에 따른 가이드 바람 출구 사이즈 증가 (b) 포그 스크린 시뮬레이션 결과, (c) 중심으로부터의 수평거리에 따른 포그 및 가이드 바람 유속 변화 그래프: 유속들의 차이가 많이 줌
원통형 포그스크린 설계 (원통 중심축 기준 한쪽 사이드의 수직 단면도):
(1) 포구 출구와 원통중심 사이에 외부바람 유입을 억제하는 수평 벽 (Wall)을 배치
(2) 가이드 바람 출구 양쪽에 수평 벽 (Wall)을 배치하여 가이드 바람이 외부 바람과 상호작용하는 것을 억제
- 포그 스크린에 대한 주변 공간 바람의 영향력 분석

○ 하향식 포그 스크린 개발
- 포그 출구 물방울 응결 및 낙하 억제
(1) 포그 출구에 물받이 수로를 설치하여 벽면에 응결된 물방울들이 여기로 떨어지게 한 후 보조수조로 모으고 물을 수조로 돌려보내는 물방울 재처리 기법 개발. (2) 출구 벽 테플론 코팅도 추가하여 물방울 응결 억제
- 길이 220 X 폭 40 X 높이 43cm 크기의 블럭형 하향식 포그 생성장치 개발
- 가로 196 X 높이 220cm 크기의 투명 스크린 생성 (영상투사 유효 높이 156cm)
- 원통형 포그 스크린 생성 장치 (지름 92cm) 을 구현하여 360도 영상 프로젝션 연구
- DMX 512 표준 통신 프로토콜을 적용한 디지털 콘솔에서의 원격제어

○ 전시 등에서 관객과의 상호작용을 위한 인터랙션 환경 구축
- 키넥트 센서 등을 활용하여 관람자의 손 동작을 인식하고, 포그 스크린에 투사된 콘텐츠의 크기와 방향을 조절
관람자의 손동작에 따라 화면 속의 3차원 모델의 스케일, 회전이 가능하다.
- 그린 스크린을 사용하지 않고 배경과 관람자를 구분하여 관람자의 얼굴만을 화면에 송출하는 크로마키 기능
키넥트 카메라를 사용하여 실시간으로 배경을 지우고 관람자의 모습을 거울처럼 투사한다.
- 실시간 크로마키를 통하여 텔레 프레젠스를 구현, 분장실에서 촬영되는 연기자의 움직임을 포그 스크린에 실시간으로 전송하여 무대 위의 연기자와 소통하는 생동감 있는 연출

○ 시범 콘텐츠를 제작하여 시범 공연에 적용
- 2018년 7월 10일 ~ 14일, 광주광역시 국립아시아문화전당 문화창조원 복합 1관, 국립아시아문화전당 주최, 아시아문화원 주관, 2018 국립아시아문화전당 창제작센터 융복합 콘텐츠 쇼케이스 전시진행(564명 관람)
국립아시아문화전당 문화창조원 복합1관, 주변이 어둡지 않은 상태에서도 스크린에 투사된 이미지가 잘 보인다.
- 2018년 7월 19, 20일 메리홀 소극장에서 포그 스크린 시연회 개최
한 대의 포그스크린 한 면에는 수족관, 다른 면에는 불의 이미지를 투사하여 전시공간에서 공간을 가르는 기능을 수행함으로서 관람자는 공간이동 체험을 하게 된다.
- 2018년 10월 11일부터 극단 <초인>과 공동으로 아르코 소극장 연극 <헤어스프레이>에서 포그 스크린을 활용한 무대공연 확정
- 2018년 8월 11일부터 9월 2일까지 국립아시아문화전당 어린이문화원 메인홀에서 포그스크린을 이용한 증강현실 체험 프로그램 운영(8,946명 관람)
국립아시아 문화전당 어린이문화원 고유 케렉터 6 종을 활용하여 관람자의 모습과 함께 투사하였다.
- 2018. 9~11월 국립아시아문화 전당 어린이문화원 체험관에 포그스크린 4대 대여서비스 실시 계약 진행 중

연구개발 성과의 활용 계획(기대 효과)
○ 기술이전을 통한 상용화
- 10월 2차 메리홀 소극장 시연회를 통하여 기술이전이 가능한 장치 제작사 섭외
- 제품사양이 명시된 카탈로그 제작 및 배포
- 홍보영상을 제작하여 유튜브, 페이스북 등 사회 관계망에 홍보

○ 공연에서의 활용방안
- 공연에서 유령이나 주인공의 상상 등을 허공에 플로팅하거나 차원 이동의 관문으로 활용하는 것과 같이 특별한 효과로 관객들의 상상력을 확장
- 시연회에 참석한 연출가들과 제작자들과 협의하여 공연 계획 수립

○ 과학관, 전시장에서의 활용방안
- 공간을 구분하는 딱딱한 파티션이 아닌 포그 스크린을 이용한 공간구분으로 관람자들이 공간을 이동한 것과 같은 특별한 전시 분위기 조성 및 공간이동 체험
- 지자체에서 운영하는 전시공간에서 어린이 체험 공간에 적극적인 활용

○ 새로운 인테리어로서 활용
- 밝은 공간에서도 사용이 가능하므로 프랜차이즈 카페나 외식사업부와 공급협약 추진

○ 대형병원 어린이 병동, 학교 과학실 등에 대한 홍보
- 인체무해 인증을 통하여 소아병동에 어린이용 콘텐츠를 개발하여 체험존 운영
- 소형으로 개발하여 학교 등에서 과학 실험용으로 활용

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 ... 2
• 요약문 ... 3
• 목차 ... 14
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 15
• 가. 연구개발 목적 ... 15
• 나. 연구개발의 필요성 ... 16
• 다. 연구개발 범위 ... 16
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 20
• 가. 연구결과 ... 20
• 나. 연구개발 추진전략·방법 ... 24
• 다. 연구개발 수행과정 ... 27
• 라. 연구개발 성과 ... 63
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 64
• 가. 목표 달성도 ... 64
• 나. 관련 분야 기여도 ... 87
• 4. 연구개발성과의 활용 현황 및 향후 계획 ... 88
• 가. 문화상품 개요(콘텐츠, 프로젝트, 서비스, 제품 등) ... 88
• 나. 문화상품 내 개발기술 적용 현황 ... 89
• 다. 비즈니스 모델 ... 90
• 다. 문화상품 사업화 현황 ... 93
• 라. 향후 사업화 추진 계획 ... 94
• 붙임1. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구 시설·장비 현황 ... 95
• 붙임2. 참고 문헌 ... 96
• 끝페이지 ... 97