차세대 IT기술로 세계 속의 한국의 힘 보여준다

영화 ‘터미네이터’와 ‘타이타닉’으로 우리나라에도 잘 알려진 제임스 카메론 감독은 지난해 3D(입체화면)영화 ‘아바타’를 선보이며 영상혁명을 일으켰다. 언론과 평단은 “아바타가 영화사를 다시 썼다.”며 “지금부터 영화는 ‘아바타 이전영화’와 ‘아바타 이후영화’로 나누어 질 것”이라고 말했다. 영화 아바타가 세계적으로 영상혁명을 일으키며 지구촌 사람들을 매혹 시킨 인기비결의 바탕에는 뉴질랜드의 웨타 디지털(Weta Digital)사의 시각 효과(visual effect: VFX) 기술이 밑받침 되었기에 가능했던 것이다. 웨타사는 아바타에 등장하는 고도로 양식화된 디지털 환경에서 최대 800개의 CG 캐릭터가 등장하는 시퀀스를 만드는 작업을 맡았다. 이러한 장면을 처리하는데 필요한 컴퓨팅 성능은 웨타가 기존에 담당했던 어떤 프로젝트보다 어려운 것이었고, 따라서 자연스럽게 웨타는 최고 성능의 GPU 기술을 보유한 엔비디아에 레이트레이싱기술 도움을 요청했다. 이에 엔비디아와 웨타는 아바타 프로덕션 과정을 가속화 시킬 수 있었으며, 매우 복잡한 장면도 제작할 수 있게 된 것이다. 지난 10월 서울에서 열린 제11회 지식포럼에서 3D의 전도사로 불리는 제프리 카젠버그 드림웍스 최고경영자는 “과거와 달리 이제는 3D로 더 큰 감정 증폭 효과를 누릴 수 있게 됐다.”며 “앞으로 흥행영화 10개 중 8개는 3D가 차지할 것이고 내년이면 모바일기기로도 3D를 즐길 수 있을 것”이라고 말했다. 요컨대 앞으로 영상산업 시장에서 3D 콘텐츠가 대거 쏟아질 것은 인지상정한 일이며, 3D 콘텐츠를 보다 높은 퀄리티로 구현해 낼 기술력 구축 또한 중요하다. 이와 같이 3D 관련 산업의 비중이 높아지는 가운데 국내에서 세계최초로 3D 컴퓨터그래픽스의 핵심기술인 실시간 레이트레이싱(Ray Tracing)하드웨어를 순수국내기술로만 개발에 성공한 회사가 있어 그 귀추가 주목이 되고 있다. 지난 4월 많은 관심을 받으며 설립된 (주)실리콘아츠(www.siliconarts.com)가 바로 주인공이다.

세계 최초 ‘레이트레이싱 하드웨어 개발’로 ‘3D 그래픽 산업의 혁명’을 꿈꾸다

2009년 영화 아바타를 위시로 시작된 허리우드의 3D영화 침공은 전 세계적으로 가히 위력적이었다. 한국영화 시장도 아바타의 위력 앞에 속수무책으로 무릎을 꿇었다. 아바타의 그래픽 기술력의 중심에는 비주얼 컴퓨팅 분야의 세계적인 선도 기업인 ‘엔비디아’가 자리 잡고 있었다. 이처럼 외국의 그래픽 기술력이 3D 산업분야를 장악해가는 동안 빛을 감추고 묵묵히 어둠 속에서 남몰래 힘을 기른 한국의 인재가 있었다. 그가 바로 실시간 레이트레이싱 하드웨어 개발에 성공한 (주)실리콘아츠의 윤형민 대표다.

올해 초 (주)실리콘아츠의 윤형민 대표는 수년간 3D 그래픽 하드웨어 개발 연구에 힘을 쏟은 세종대학교 박우찬 교수와 손잡고 레이트레이싱 하드웨어 기술 개발에 성공했다. 이와 더불어 이를 반도체로 제품화하고 있는 것에 주력하고 있다. 이는 PC뿐만 아니라 스마트 폰, 게임기, 셋탑박스 및 TV 등에 적용 가능한 세계 최초의 기술을 선보인 것으로 3D 그래픽 산업에 있어서 기념비적인 일이라 할 수 있다.

물체를 화면에 표시하는 가장 기본적인 방법은 물체의 3차원좌표를 시각변환과 원근투영 방법을 이용하여 2차원적 화면 좌표로 변환시키는 것이다. 더불어 물체를 화면에 3차원적으로 표현하기 위한 방법 중의 하나인 와이어 프레임에 의한 간단한 표시법이 있는데, 이는 깊이감이 제대로 나타나지 않기 때문에 은선과 은면제거, 음영 표현 작업등을 거쳐야한다.

하지만 이와 같은 방법으로는 아무리 실감나는 표현을 한다 해도 거울이나 투명한 물체 등을 표현하기는 불가능하다. 이와 같은 문제점을 풀 해결책으로 레이트레이싱이라는 방법이 있다. ‘빛을 추적한다.’라는 뜻의 광선 추적법이라고도 하는 레이트레이싱은 광선의 경로를 하나하나 추적하여 눈에 들어오는 빛을 찾아내는 방법이다. 이 방법을 이용하면 굴절과 반사, 그림자의 효과를 나타내는 데 있어 효과적이기 때문에 구현된 화면을 사진과 같은 수준의 영상으로 만들어준다.

윤 대표는 기존 레이트레이싱 기술과 (주)실리콘아츠에서 개발한 레이트레이싱 기술력을 비교하며 “전 세계 그래픽 업체가 ‘Rasterization’방식의 기존 3D 그래픽스 기술을 쓰고 있습니다. 그래픽 프로세서, 보통 GPU(Graphic processing unit)라고 부르는데 GPU라고 현존에 나온 모든 반도체 하드웨어는 Rasterization방식입니다. 대표적인 예로 픽사(Pixar)에서 만든 ‘토이스토리’가 레이트레이싱 기술로 만들어진 애니메이션인데, 이 작품도 하드웨어 반도체 기술을 개발해 이용한 것이 아니고, 서버를 수백 대 연결하여 소프트웨어로 이용한 것입니다. 그러다보니 실사와 같은 정밀도 구현은 가능해졌지만 실시간 렌더링에 의한 구현은 불가능합니다. 이에 저희가 연구하고 개발한 것이 바로 기존 레이트레이싱 기술력의 장점은 그대로 살리되 3D 그래픽 영상에 필수적인 반사, 굴절, 그림자 효과를 실시간으로 구현 가능하게 한 ‘실시간 레이트레이싱 하드웨어’ 입니다. 이와 같은 실시간 레이트레이싱 하드웨어는 작업시간 뿐만 아니라 비용절감 측면에서도 장점을 가지고 있습니다.” 라고 설명했다.

실시간으로 3D 그래픽 영상을 실감 있게 구현해 낼 수 있는 (주)실리콘아츠가 독자적으로 개발한 레이트레이싱 하드웨어는 이제 세계시장에서 또 한 번의 혁명을 일으킬 준비가 되었다.

도광양회(韜光養晦, 칼날의 빛을 칼집에 감추고 어둠 속에서 힘을 기른다)

물론 처음부터 윤 대표의 도전이 쉬웠던 것은 아니다. “모든 분야든 그렇겠지만 특히 반도체 분야는 자본이 많이 듭니다. 정책적인 활용을 하고 싶어도 이 기술에 대한 배경지식이 나 관심이 사람들에게 전무후무하기 때문에 설명을 해도 잘 모른다는 거죠. 제가 이 기술의 투자를 받기 위해서 실리콘 벨리를 비롯해서 로스앤젤레스, 싱가폴, 홍콩 등을 비롯해 이 밖에도 60여 곳을 다니며 업체를 접촉해 설명을 했는데, 모두들 이해를 잘 못하더라고요.”

혈혈단신 기술개발을 위해 세계 곳곳을 발로 뛴 윤 대표의 노력은 열정과 집념 그 자체였다. 당시의 상황을 소탈하게 웃으며 “힘들었죠.” 라고 말하는 윤 대표의 모습 속에 따스한 인간미가 물씬 풍겼다.

윤 대표가 이끄는 (주)실리콘아츠의 레이트레이싱 하드웨어 개발의 성공이 IT계의 엄청난 혁명이라고 말 할 수 있는 것은 여타의 전문가 및 기업들이 뛰어 들었다가 낭패를 본 분야였기에 더욱 값진 것이다. 이 분야의 최고 전문가인 독일 살랜드 대학의 슬루살렉 교수도 2004년 레이트레이싱 하드웨어 개발에 집중했다가 성능이 따라주지 못해 실패하였으며, 2009년에는 미국 인텔사에서도 소프트웨어적인 실시간 레이트레이싱을 목표로 한 멀티코어 그래픽 프로세서인 Larrabee 개발에 실패했다. 심지어, 슬루살렉 교수의 실패 이후로 일파만파로 학회며, 기업체며 레이트레이싱 기술이 하드웨어로서 개발 불가능한 것으로 간주했다. 이에 모든 기업체며 기술자들이 소프트웨어로서만 레이트레이싱 기술을 만들기에 집중했다. 하지만 세상에는 모두가 추구하는 길을 선택하지 않고 반대로의 길을 개척하는 사람도 있는 법이다.

윤 대표는“소프트웨어로서 개발된 레이트레이싱 기술은 반도체 크기가 크기 때문에 게임기나 휴대폰, TV 등에 적용하기가 어려우며 전력소모가 굉장히 큽니다.” 라고 말했고 “성능 면에서도 하드웨어만큼의 성능이 나오지 않는다.”며 이러한 맹점들을 보완하고자 레이트레이싱 하드웨어 개발을 하게 된 계기를 설명했다. ‘도광양회(韜光養晦)’란 고사성어가 있다. ‘칼날의 빛을 칼집에 감추고 어둠 속에서 힘을 기른다.’는 뜻이다. 삼국지에서 유비가 조조의 식객으로 있으면서 자신의 재능을 숨기고 은밀히 힘을 기르는 것을 뜻하는 말이다.

도광양회란 바로 윤형민 대표와 같은 사람에게 가장 잘 어울리는 고사성어가 아닐까. 오랜 시간 묵묵히 레이트레이싱 하드웨어 개발을 위해 칼날의 빛을 칼집에 감춘 채 고민하고 연구한 윤 대표는 이제 칼집에서 칼을 꺼내 세계를 향해 “나의 칼에서 비추이는 칼날의 빛을 따르라(Ray Tracing)”라고 외칠 준비가 되었다.

한국, 차세대 IT기술 강국 되려면 ‘국가적 차원의 지원’ 절실히 필요

(주)실리콘아츠가 2011년 출시 예정인 전문가용 레이트레이싱 카드는 기존 제품과 비교하여 약 10배 이상의 레이트레이싱 성능을 제공해 영화, 애니메이션, 게임 제작 등에 있어 비약적인 생산성 향상을 가능하게 해 줄 것으로 보인다. 하지만 이런 획기적이고도 독보적인 기술력도 국가적 차원에서 힘을 실어 주지 못하면 어려운 것이 사실이다.

한국의 반도체 산업이 세계적으로 뛰어난 것이 사실이지만 자세히 들여다보면 메모리 반도체 부분이 뛰어난 것이지 비메모리 반도체 부분은 그렇지 않은 것이 국내반도체 시장의 현실이다. 반도체 부분은 매출이 보통 1조원 정도가 되어야 강자라고 할 수 있는데, 자국 내에서는 그런 기업이 거의 없다고 한다. 이러한 현상에 대해 윤 대표는 “반도체라는 사업 모델이 삼성이나 LG에 납품을 하지 못하면 힘들거든요. 그런데 또 삼성이나 LG도 요즘은 자체적으로 어플리케이션 프로세서를 개발하는 걸 지향합니다. 예컨대, 스마트 폰 산업부분도 그런 식으로 차별화를 하려하다보니 어플리케이션 프로세서를 건드릴 수밖에 없는 거죠. 이러한 연유에서 이제 삼성이나 LG같은 대기업들이 더 이상 뛰어난 기술력을 가진 중소기업이나 벤처기업에 하청을 주지 않게 된 겁니다. 이런 현상으로 인해 뛰어난 기술력을 가진 중소기업들이 있음에도 불구하고 더 이상 글로벌하게 발전하지 못하고, 삼성이나 LG에만 국한 되는 거죠. 국내기업들의 도전적인 면의 결여와 함께 위험요소가 따르더라도 누군가 해야 할 일이라면 두 팔 걷고 해야 하는 것이 리스크를 줄이고 발전적인 방향으로 나아가는 길인데, 그런 부분들에 있어서 현재 IT나 반도체 산업에 국가와 대기업들의 소극적인 태도가 씁쓸한 심정을 가지게 합니다.” 라며 반도체 시장과 현재 IT산업시장에 대한 소견을 말했다.

이런 어려운 여건 속에서도 (주)실리콘아츠의 윤 대표가 실시간 레이트레이싱 하드웨어 개발에 힘을 쏟는 이유는 하나였다. 평범함 속에 진리가 있다고 했던가. 윤 대표는 스스럼없이 “제 열정에서 비롯된 욕심입니다. 그러다보니 여기까지 왔고 이제는 나라에 애국하고 싶은 욕심까지 생기더라고요. 잘 돼야죠. 뭐” 라고 말하며 윤 대표는 쑥스러운 듯 웃음을 지어 보였다.

(주)실리콘아츠, ‘세계적인 반도체 팹리스 회사’로 우뚝 서게 될 그날까지

2009년 하반기 애플사의 아이폰이 국내에 상륙하면서 물밑에서 돌던 스마트 폰의 관심이 수면 위로 떠올랐으며, 올해 다수의 안드로이드 플랫폼을 채택한 스마트 폰 및 아이폰4 출시로 인해 스마트 폰에 대한 열기가 그 어느 때 보다 뜨겁다. 이런 추세라면 2011년 말에는 스마트 폰 사용자가 천만 명 시대를 돌파할 것으로 예상된다. 스마트 폰의 수요가 폭발적으로 늘어남에 따라 사용자들 또한 다양한 애플리케이션에 대한 요구와 더불어 퀄리티 높은 영상화면의 욕구도 늘어날 것임은 분명하다.

이런 시장성과 시대의 흐름에 (주)실리콘아츠의 실시간 레이트레이싱 하드웨어 기술은 분명 하나의 혁명임에 틀림없다. 아울러 (주)실리콘아츠의 실시간 레이트레이싱 하드웨어의 반도체 제품화가 다양한 영상산업에 불러일으킬 파급효과도 가히 엄청날 것으로 예상된다. 스마트 폰이나 테블릿 PC와 같은 모바일 콘텐츠 제작부분에서는 복잡한 콘텐츠 작업 없이 아마츄어 앱 개발자도 쉽게 고품질의 3D 콘텐츠를 개발 할 수 있게 될 것이다. 게임 콘텐츠 제작에 있어서도 TV 등 대형화면에 적합한 고품질의 3D콘텐츠를 저비용으로 제공 할 수 있으며, 스마트 TV 및 셋탑박스와 같은 TV 와 영상장치의 콘텐츠 제작에 있어서도 여러 앱 개발자들의 참여를 통해 저비용으로도 쉽게 고품질의 다양한 3D 콘텐츠의 개발이 가능하게 된다. 더불어 고성능 그래픽 작업을 필요로 하는 전문가용 컴퓨팅 제품군에 있어서도 고품질의 3D 콘텐츠 개발을 위한 실시간 레이트레이싱 렌더링 지원으로 제작비용 및 작업시간을 최소화 할 수 있는 환경을 제공하게 된다.

(주)실리콘아츠가 개발한 이러한 실시간 레이트레이싱 하드웨어 반도체 제품은 다양한 3D 영상제작에 있어 효율성과 질적 성장을 충족시켜 주게 되며, 이는 곧 다양한 3D 콘텐츠를 저렴하게 소비자가 이용할 수 있도록 최적의 환경을 제공하게 되는 것이다.

당나라 시대 이백(李白)은 훌륭한 스승을 찾아 산에 들어가 수학했는데, 어느 날 공부에 싫증이 나자 그는 스승에게 말도 없이 산을 내려오고 말았다. 집을 항해 걷고 있던 이백이 냇가에 이르자 한 노파가 바위에 열심히 도끼를 갈고 있었다. 이백은 할머니에게 “무엇을 하고 계시냐”고 물었다. 그러자 할머니는 “도끼를 갈아 바늘을 만들고 있다.”고 대답했다. “그것이 가능한 일이냐”고 이백이 되묻자 “중단하지 않는다면 가능하다.”라고 했다.

강한 열정과 인내로 수없이 반복되는 시행착오에도 중단하지 않고 끝까지 연구한 끝에 세계적인 연구기관 및 대기업들도 성공하지 못한 기술을 개발하기에 이른 (주)실리콘아츠의 윤형민 대표. 향후 급속히 성장할 GPU 시장 및 반도체 IP 시장에서 (주)실리콘아츠의 활약을 기대해 봄과 동시에 (주)실리콘아츠가 퀄컴이나 엔비디아 같은 세계적인 반도체 팹리스 회사로 세계 속에 우뚝 솟을 그날을 기다려본다.