AR로 데이터를 생생하게 보여줄 수 있을까?

데이터 시각화는 데이터를 쉽게 이해할 수 있도록 그래픽 형태로 나타낸 것을 의미합니다. 최근 데이터 시각화는 인터랙티브한 기능으로 사용자가 데이터의 상세 정보를 파악하고, 방대한 양의 데이터를 한 화면에 표시하거나 3D로 나타낼 수 있게 진화하는 중입니다. 이런 맥락에서 증강현실(Augmented Reality, AR)을 통해 데이터를 보는 것을 넘어 생생하게 경험하고자 하는 시도가 늘고 있습니다.

증강현실은 현실 세계에 디지털 정보나 그래픽을 겹쳐서 보여주는 기술을 말합니다. 사용자는 스마트폰, 태블릿, AR 전용 안경과 같은 장치를 통해 증강현실을 경험할 수 있습니다. 그럼 증강현실에서 데이터가 어떻게 표현될 수 있는지, 그리고 왜 증강현실을 통해 표현될 때 더 풍부한 경험을 제공할 수 있는지 사례를 통해 살펴보겠습니다.

미세먼지 농도 : 직관적으로 보여주기

위의 시각화는 인도 북부 도시 뉴델리(New Delhi)에서 가장 공기오염이 심했던 날의 미세먼지 농도를 보여줍니다. 뉴델리는 세계적으로 공기오염이 심각한 도시 중 하나로 알려져 있죠. 이날의 미세먼지 농도는 900 µg/m³ 를 웃돕니다. 151 µg/m³ 이상일 때, ‘매우 나쁨’으로 분류되는 것을 생각하면 심각성이 어느 정도인지 알 수 있습니다.

미세먼지 농도의 단위는 µg/m³로, 1m³ 면적의 공기 안에 있는 미세먼지 중량을 의미합니다. 이러한 시각화를 통해 공기오염의 심각성은 이해할 수 있지만, 실제 1m³ 안에서 미세먼지가 어떻게 분포되어 있는지는 직관적으로 파악하기 어렵습니다.

반면 이처럼 증강현실을 통해 데이터를 보여주면, 스마트폰 카메라 너머로 내가 있는 공간 안에 미세먼지가 떠다니는 것을 볼 수 있습니다. 2016-19년의 평균 미세먼지 농도와 2020년 코로나로 인한 봉쇄 기간의 미세먼지 농도를 비교하며, 수치와 함께 공간 안의 미세먼지 분포가 어떻게 변하는지 역시 확인할 수 있습니다. 이때 우리는 화면으로만 보아서는 이해하기 어려운 데이터를 현실 세계에서 경험함으로써, 좀 더 직관적으로 이해할 수 있습니다.

바이러스의 전파 : 현장으로 끌어들이기

2021년 초, 코로나 팬데믹 중 많은 미국 학교가 원격 수업을 진행했습니다. 이때 학생들이 안전하게 교실로 돌아갈 수 있도록 공기 통풍과 관련된 연구가 이루어졌습니다. 이 연구에서는 창문을 열었을 때, 닫았을 때, 그리고 공기 청정기를 사용했을 때의 바이러스 공기 전파 양상을 시뮬레이션으로 비교했습니다. 시각화 이미지를 보면 각 시나리오에서 공기 흐름을 선으로 표현하고, 바이러스 농도가 높을수록 더 진한 붉은 색으로 나타냈습니다.

증강현실을 통해 이 시각화를 체험하면, 사용자의 몰입감이 크게 증가합니다. 증강현실 환경에서 사용자는 교실 중앙에 위치해 있는 듯한 느낌을 받으며, 주변으로 점차 퍼져 나가는 바이러스를 직접 경험할 수 있습니다. 이 환경에서는 바이러스의 이동 경로를 다양한 각도에서 볼 수 있고, 교실 내 바이러스의 전파 속도도 훨씬 빠르게 인식됩니다. 증강현실은 사용자를 데이터가 펼쳐지는 현장 속으로 끌어들여, 복잡한 데이터를 더 실감 나고 직관적으로 이해할 수 있도록 돕습니다.

해수면 상승 : 문제에 공감 시키기

일기예보에서 허리케인 플로렌스(Hurricane Florence)로 인한 위협을 경고합니다. 폭풍해일(Storm surge)로 인해 해수면이 크게 상승할 것이라고 합니다. 노스캐롤라이나(North Carolina)의 일부 지역에서는 물이 최대 9피트(약 2.7미터)까지 차오를 것으로 예상됩니다. 이처럼 지도를 통해 사용자는 어떤 지역에서 해수면이 얼마나 높아질지 정보를 알 수 있습니다. 하지만, 실제로 물이 내 주변에 어떻게 차오를지 상상하기는 어렵습니다.

증강현실을 활용하면 이러한 폭풍해일로 인한 해수면 상승을 더 실감 나게 보여줄 수 있습니다. 화면 안에서 갑자기 물이 차오르기 시작합니다. 화면에서는 3피트(약 0.9미터) 정도 차오를 때 이 높이를 표시해 줍니다. 이 정도 높이의 물에서 이미 자동차가 물 위로 떠오른 것이 보입니다. 이렇게 해수면 상승을 단지 숫자가 아닌 증강현실을 통해 경험함으로써, 데이터가 가지는 의미를 이해하고 문제의 심각성에 대해 좀 더 공감할 수 있게 됩니다.

사회적 거리두기 : 유용한 정보 전달하기

지난 2020년에는 코로나바이러스 확산을 방지하기 위해 사회적 거리두기에 대한 연구가 활발히 이루어졌습니다. 연구 중 하나는 실내에서 기침할 때 호흡기 비말이 어떻게 퍼져나가는지를 시뮬레이션으로 보여주었습니다. 이 시뮬레이션에 따르면, 비말은 크기에 따라 퍼지는 거리가 달라지며, 작은 비말일수록 더 멀리 퍼질 수 있습니다. 이러한 연구 결과에 기반하여 미국 질병통제예방센터(CDC)는 사람들이 서로 최소 6피트(약 1.8미터) 이상 떨어져 있을 것을 권장했습니다. 하지만 실제로 이 거리를 가늠하기는 쉽지 않습니다.

이와 같은 사회적 거리두기는 특히 식료품점과 같이 사람이 많은 장소에서 중요했습니다. 증강현실을 사용하면, 카메라를 켠 상태에서 내 위치를 중심으로 3피트, 6피트, 9피트 등의 거리를 동심원으로 그려줍니다. 6피트 이내의 거리는 붉은색으로 표시되어, 사람들이 직관적으로 거리를 가늠하고 다른 사람들과 적절한 거리를 유지할 수 있게 합니다. 이러한 방식으로 증강현실은 실제 환경에 유용한 정보를 추가하여 일상생활에서의 데이터 실용성을 높일 수 있습니다.

증강 현실이 항상 답은 아니다

지금까지 증강현실을 통해 데이터가 어떻게 표현될 수 있는지, 어떤 데이터가 증강현실로 표현될 때 더 풍부한 경험을 제공할 수 있는지 사례를 통해 살펴보았습니다. 강수량과 공기 오염 같이 주변 환경과 밀접한 관련이 있는 데이터의 경우, 증강현실은 데이터를 보다 직관적으로 이해하는 데 큰 도움을 줍니다. 3D 공간에서 데이터의 분포를 보여줌으로써 다양한 각도에서 데이터를 관찰할 수 있고, 사용자를 데이터 속으로 직접 끌어들여 이해와 공감을 높일 수 있었습니다.

그러나 모든 데이터가 증강현실을 통해 제시되기에 적합한 것은 아닙니다. 위와 같이 2D 화면에서 표현되는 차트를 증강현실의 3D 공간 안에서 구현할 때, 필요하지 않은 3D 표현은 데이터를 왜곡할 수 있습니다. '데이터 속 거짓말 발견하기' 글에서 언급된 바와 같이, 3D 파이 차트는 보는 각도에 따라 가까운 파이 조각이 왜곡되어 더 크게 보이기도 합니다. 그 때문에 데이터 시각화를 증강현실로 구현할 때는 데이터가 현실 세계에 추가될 때 진정한 가치를 제공하고, 데이터를 더욱 명확하고 직관적으로 이해할 수 있게 하는지를 신중히 고려해야 합니다.

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