'Gwangju Light+' Laser Linked Projection Mapping Study

'광주의 빛+' 레이저 연동 프로젝션 맵핑 연구

Abstract

The 2020 Gwangju Media Art Festival (2020 GMAF) was held in the area of the National Asian Cultural Center. Under the slogan "The entire Gwangju shines under the theme of "Aesthetics of Light and Coexistence," the media festival demonstrated projection mapping to Jeonnam (former) Provincial Office at the DATA+ Research Institute of Chung-Ang University's Graduate School of Advanced Video. This paper focuses on explaining the overall production process and content development of projection mapping demonstrated in the Jeollanam-do Provincial Government, which is a symbol of Korean democratization and is located in the center of Gwangju, Jeolla-do. It was intended to faithfully express the history of the 2020 GMAF and Jeonnam (former) provincial government, Gwangju's history, and democratization records. It was intended to show images, background sounds, sound effects, and visual effects using various special effects and high-power laser devices using unique characteristics of projection mapping. To this end, about 5 minutes and 30 seconds of content were planned, and it was divided into parts and topics, and one individual story was developed for each chapter.

2020년 광주 미디어아트 페스티벌 (2020 GMAF)이 국립 아시아 문화전당 일대에서 개최되었다. '광주 전체가 <빛과 공존의 미학> 이라는 주제로 빛난다.' 라는 슬로건을 내걸고 개최된 이번 미디어 페스티벌에 중앙대학교 첨단영상대학원 DATA+ 연구소에서 전남(구)도청에 프로젝션 맵핑을 시연했다. 본 논문은 한국 민주화의 상징이며 전라도 광주의 중심에 위치하고 있는 전남(구)도청에 시연한 프로젝션 맵핑의 콘텐츠 개발 및 전체적인 제작 과정에 대한 설명에 중점을 두었다. 2020 GMAF와 전남(구)도청의 역사, 광주의 역사와 민주화의 기록에 관한 부분을 충실히 나타내고자 하였다. 프로젝션 맵핑 고유의 특성을 이용한 영상과 배경음, 효과음 그리고 여러 특수 효과 및 고출력 레이저 장치를 이용한 시각효과를 보여주고자 하였다. 이를 위하여 약 5분 30초 분량의 컨텐츠를 계획하고, 이를 각 파트별, 주제별로 나누어 각각의 장마다 하나의 개별적인 이야기를 전개하였다.

I. 작품개요

프로젝션 맵핑은 일반 피사체, 건물, 3차원 형태의 오브제 등에 고해상도 프로젝터로 강한 밝기의 영상을 투사하여, 기존의 오브제에 가상의 영상을 덧씌워 다양한 효과를 연출하는 기법으로 현실에 존재하는 대상이 다른 성격을 가진 것처럼 보이도록 하는 기술이다. 즉, 하나의 오브제가 중의적이며 혹은 다양한 내용을 내포하고 있다면, 맵핑(Mapping) 기술은 함의를 표현하는 데 있어 아주 효율적인 방법이다. 특정 장소의 역사적 사실들이나 사건들을 나열하는 데에 더욱 효과적인데, 공간에 직접적으로 맵핑을 하여 관객들의 직관적 이해를 돕는다. 현재 프로젝션 맵핑은 각종 이벤트와 행사 및 공연예술, 뉴미디어아트에서 가장 두각을 나타내고 있는 표현 방식이다.

이번 미디어 페스티벌에서는 전남(구)도청의 정면부 외벽에 프로젝션 맵핑을 연출하였다. 전남(구)도청은 전라도 광주의 살아있는 역사이자 5.18 광주 민주화 운동의 현장 그 자체이다. 그러한 것들을 고려하여 본 영상에서는 해당 건축물을 새롭게 조명하는 방향으로 컨텐츠를 기획하였고, 그것은 곧 광주의 민주화의 역사의 과정, 전남(구) 도청의 과거와 현재를 통해 광주의 역사적 의의를 재조명하고, 앞으로 빛의 도시로서의 광주가 나아갈 미래의 모습을 보여주는 내용으로 제작되었다. 주목할 만한 점은 이번 미디어 프로젝션 작품은 영상에 고출력 레이저 빔을 싱크하여 더욱 사실적이고 강렬한 효과를 주어 기존의 여러 작품들 보다 더욱 현실감을 부여할 수 있었다는 점이다.

그림 1. 전남(구)도청 프로젝션 맵핑 상영 모습

II. 프로젝션 맵핑의 개념

1. 프로젝션 맵핑과 미디어 파사드

프로젝션 맵핑(Projection Mapping)은 ‘빛을 비추다’ 라는 뜻의 프로젝션(Projection)과 가상의 3차원 표면에 2차원 이미지를 씌워 사실성을 부여해 주는 맵핑(Mapping)이라는 컴퓨터 그래픽 용어의 합성어이다. 프로젝션 맵핑 기법은 빔 프로젝터(Beam Projector)를 이용하여 물리적인 개념인 사물이나 현실 공간에 디지털 개념인 영상 미디어를 더해 새로운 혼합현실을 구현 가능하게 하는 기법이다[1].

다시 말해 실체를 가지고 있는 대상 오브제 혹은 공간 위에 영상을 투사하여 또 하나의 이미지 레이어를 덧씌우는 것이다. 이 기법을 이용하여 공간을 구성하는 작품들은 대부분 규모가 크다. 우선 공간 자체를 이해해야 하고, 공간에 맞춰 영상을 제작해야 하며 해당 공간의 의미를 재구성해야 하기 때문이다.

이러한 프로젝션 맵핑은 이런 흐름에서 탄생된 새로운 미디어 기법으로, 현실과 가상현실 사이에 연속성을 심어주는 매개체 역할을 하고 있으며 이로 인해 증강현실(Augmented Reality)의 범주에 포함되어 있다. 또한 건물의 외벽이나 특정 사물의 표면을 스크린으로 활용하는 특성을 가지고 있어 미디어 파사드(Media Facade)의 기법중 하나로 분류되기도 한다.

이 기법은 오브제나 공간이 필요하다는 특성상 주로 고정된 건축물에 많이 시연되는데 그렇기 때문에 미디어 파사드 개념과 아주 잘 어울린다. 미디어 파사드 (Media Facade)는 구조물 혹은 건물의 외관을 미디어로서 사용하는 것을 의미하며 정보 전달 매체인 미디어 (Media)와 건물 외벽을 뜻하는 파사드(Facade)의 합성어이다. 또한, 이는 도시 디자인적 요소로서의 건축물과 도시정보 매개체로서의 역할을 동시에 담당한다[2]. 건물 외벽을 대형 스크린 공간처럼 활용하여 메시지를 전달하고, 미학적인 표현을 할 수 있어 디지털 사이니지(Digital Signage)라고도 한다[3]. 또한, 미디어 파사드가 구현된 건축물은 도시의 랜드마크로서 도시만이 가지는 개성적 이미지를 표출하게 된다[4].

미디어 파사드의 가장 큰 특징은 건축물을 정보 전달의 매개체로서 사용할 수 있다는 점인데, 도시공간에서 시민들과의 소통을 매개하는 역할[5]을 하게 된다. 이러한 미디어 파사드의 특성이 프로젝션 맵핑의 무한한 표현력과 맞물려 다양한 효과를 만들어 낸다. 실재의 현실과 가상의 레이어가 하나로 뒤섞여 시각 정보는 실제와 가상을 구별하기 힘들기 때문에 관람객은 쉽게 초현실적인 환영(Illusion)을 체험하게 된다.

2. 프로젝션 맵핑의 유형 분류 및 장점과 단점

앞서 언급한 대로 프로젝션 맵핑은 증강현실(AR)의 범주에 포함되어 있는데, 특정 기기를 이용하여 콘텐츠를 감상하는 AR의 경우 소수의 사용자는 신체에 기기를 부착하는 것을 기피하거나, 종종 어지러움을 호소한다. 이를 해결하고자 빔 프로젝터를 이용한 증강기법인 프로젝션 맵핑이 연구되었다.

프로젝션 맵핑은 크게 정적 프로젝션 맵핑, 동적 프로젝션 맵핑, 인터렉션 프로젝션 맵핑의 세 종류로 구별할 수 있다. 정적 프로젝션 맵핑은 맵핑 대상이 설치 당시의 위치에서 변화되지 않는 일반적인 프로젝션 매핑 유형을 말하며 건물 외벽이나 특정 오브젝트에 시연한다. 동적 프로젝션 맵핑은 맵핑 대상이 이동되는 객체를 추적하는 유형을 말하며 주로 퍼포먼스나 공연 등에 주로 이용된다. 마지막으로 인터렉션 프로젝션 맵핑은 사용자의 움직임이나 소리등에 반응하는 유형이며 일반적으로 센서나 키네틱 장비와 연동하여 설치된다 [6]. 이러한 프로젝션 맵핑 방식은 장비의 규모에 따라 다소간의 차이는 있지만 투사하는 영상 사이즈의 규모를 거의 제한없이 키울 수 있고, 다른 매체에 비해 적응성이 좋아 예술 작품 뿐만 아니라 상업적 용도 등으로도 다양하게 활용될 수 있으며 키네틱이나 다른 예술 장르와의 협업이 용이하다. 반면에 시연 장소의 공간, 시간적 제약이 뚜렷해서 광량이 많은 낮이나, 건물이 없는 탁 트인 장소에서는 효과가 반감한다. 또한 관람 시점이 프로젝터의 위치에 근접할수록 영상의 왜곡이 줄어들어 영상 구성요소가 공간의 깊이감을 억제하는 역할을 하게 되며, 한 장소에 투사된 이미지를 다른 장소에 사용할 수 없다는 단점이 있다[7].

이 논문에서는 건물의 외벽에 투사하는 정적 프로젝션 맵핑을 주로 다룬다.

III. 프로젝션 맵핑 작품 사례 분석

1. 대한 독립 68주년 기념 전시 ‘ 광화문 빛 너울’

대한 독립 68주년을 기념해 문화체육관광부의 후원으로 문화재청, 한국 문화재 보호재단이 진행한 이 행사는 광화문과 주변 담장을 스크린으로 사용하여 ‘광화문 빛 너울’ 이라는 주제로 프로젝션 맵핑을 통한 미디어 파사드 작품을 선보였다. 이 작품은 ‘빛’을 주요한 모티브로 삼아 ‘광화문의 빛’, ‘광복절의 빛’, ‘이상의 빛’이라는 세 가지 빛을 상징적으로 합해 ‘문화융성 시대’의 도래를 알려주고 있다. 이 작품은 건물의 외벽을 스크린으로 활용해 미디어 영상을 보여주는 ‘미디어 파사드’ 기법을 문화 유산에 활용했다는 점에서 그 의미를 찾아볼 수 있다. 광화문 빛 너울은 제목에서 보여지듯 빛을 주요 표현 방법으로 사용했으며 격동의 파도를 넘어서 새로운 이상 세계를 추구한다는 의미를 담아내고 있다[8].

그림 2. ‘광화문 빛 너울’상영 모습

2. 3.1운동 100주년 특급 전야제 ‘백년의 봄, 그들이 있었기에’ 미디어 파사드 쇼

<백년의 봄>은 문화체육관광부가 주최하고 한국방송공사(KBS)가 주관하며, 독립 운동의 정신을 근간으로 세계사에 유례없이 민주주의와 경제발전을 동시에 이룬 대한민국 100년의 역사를 기억, 성찰하고 미래 평화와 번영의 시대를 열어가는 꿈과 희망을 온 국민과 나누기 위해 마련됐다. 3.1운동 100주년 특집 전야제 <백 년의 봄>은 100년의 영웅들을 주제로 한 뮤지컬을 시작으로 100년의 명곡, 100년의 위로와 아리랑 등의 프로그램으로 짜여졌다. 100년의 아리랑에서는 일제강점기 유관순, 안중근, 강우규 등 독립운동가들이 수감 되었던 서대문 형무소 외벽에 ‘그들이 있었기에’라는 주제의 외벽 영상(미디어 파사드)를 선보인다. 100년전 독립을 위해 싸웠던 독립운동가들의 뜻을 되새기고 평화로운 미래를 상징하는 내용을 담고 있다[9].

그림 3. 백년의 봄, ’그들이 있었기에‘ 미디어 파사드 쇼 상영 모습

3. Saltation – Laster + Projection mapping audiovisual Performance

Binder-a 프로젝트팀이 제작한 Saltation Part I, II, II는 Projection mapping과 Laser Mapping을 이용한 새로운 형태의 콘텐츠이다. 30, 000 ANSI의 고출력 레이저 프로젝터를 사용한 프로젝션 맵핑으로 외벽의 특성을 해석하고 이미지를 투영하여 공간에 점, 선, 표면의 아름다움을 더한다. 20W이상의 고출력 레이저 장치는 평면 스크린을 3차원 입체 공간으로 확장한다. 이 콘텐츠는 시각적 효과를 공감각적 경험으로 표현하고 기술, 예술, 미래, 문화, 실험, 진보 등의 키워드를 점, 선, 표면, 빛을 사용하여 은유적으로 표현한다. 이를 위해 영상, 레이저, 음악이 서로 연결되고 유기적으로 상호작용하여 시청각 공연의 새로운 방향을 제시한다[10].

I은 건물에 맵핑을 입히는 방식으로 제작되어 구조물의 재해석을 테마로 제작되었고, II와 II는 빈 벽에 맵핑을 하는 방식으로 제작되었다. II - Rosetta 는 키네틱, 프로젝션, 레이저 작품인데 현대 기술을 상징하는 레이저 빛을 통해 벽면에 있는 가상의 돌에 문명과 인류의 이야기에 대한 조각을 새기는 작품이다. III는 레이저와 프로젝션 맵핑 작품으로서 빈 공간에 새롭게 지형을 창조하는 과정을 시각적으로 아름답게 표현하였다. 이런 식으로 평면의 벽이나 2D의 그림이 입체적으로 또는 유동적인 공간으로 수용자에게 착시를 일으키는 맵핑 형태를 2D 프로젝션 맵핑 또는 드로잉(Drawing) 프로젝션 맵핑이라 부른다[11].

그림 4. Binder-a 의 Saltation I, II, III 연작

IV. ‘광주의 빛+’ 작품 배경 및 내용

1. 작품 배경

전남(구)도청은 광주의 역사 그 자체이자 대한민국의 민주화를 상징하는 건물로서 큰 상징성을 담고 있는 건물이다. 1930년 건립 이후 70년 이상 전라남도의 행정적 중심이 된 곳이며, 1980년에는 5.18 민주화 운동의 산 현장으로서 전라남도 지역 근 현대사의 역사적 장소이기도 하다[12]. 2014년 광주는 세계에서 4번째로 유네스코 미디어아트 창의 도시로 지정[13]되었다. 이름 그대로 빛의 도시 광주는 첨단 과학기술과 민주적 인권 가치, 그리고 예술적 전통을 융합하여 문화 예술 허브 도시로서의 정체성을 확립해 나가고 있다.

본 프로젝트 ‘광주의 빛+’는 이러한 광주의 특성과 광주를 대표하는 건축물인 전남(구)도청을 새롭게 조명하는 작업으로서 ‘공존의 빛’이라는 특별전 주제로 기획되었으며, 미디어 프로젝션이라는 형태를 통해 관객들에게 이러한 상징성 및 광주의 역사를 체험할 수 있도록 기획됐다.

그림 5. 전남(구)도청 프로젝션 도면 및 실측

2. 작품 내용

광주의 빛+”는 중앙대학교 첨단 영상대학 미디어아트 연구실 DATA+에서 영상 콘텐츠를 제작하고, ㈜옴니원 에서 프로젝션 맵핑 설치 및 레이저 싱크 및 출력, 그리고 이상원 음악 감독이 배경 음악과 음향 효과를 담당한 프로젝션 맵핑 콘텐츠이다. 전남(구)도청이 지니고 있는 역사적, 상징적 의미와 조형적 형태를 여러 단계를 거쳐 재창조하여 광주의 과거와 현재 그리고 미래가 함께 어우러지는 장면 효과 시퀀스(Sequence)를 관람객에게 보여주는 형태로 제작되었다.

그림 6. 광주의 빛+ 제작 스토리 보드

3. 작품 구성

광주의 상징적 인물 및 건물 사건 등의 이미지를 찾아 삽입하였으며, 광주의 빛이라는 컨셉에 맞게 빛의 음영을 다양하게 사용하여 실제로 건물이 빛으로 가득 채워지는 연출을 사용하였다. 또한, 원래 적벽돌 건물이었다가 흰색으로 칠해진 전남(구)도청을 레이저와 건물 외곽선에 정교한 맵핑과 블록 애니매이션을 사용하여 건물을 해체하고 재조립하였다. 그 과정을 통하여 건물의 역사를 효과적으로 보여줄 수 있도록 하였다. 이후 스마트 도시로서 현재에서 미래로 나아가는 모습을 시각화하여 보여주었으며, 유네스코 혁신 도시라는 광주의 아이덴티티를 표현하였다.

표 1. 광주의 빛+ 제작 시놉시스

V. 사례 작품들과의 비교 분석

1. 작품별 특성

위에서 언급한 여러 가지 프로젝션 맵핑 사례 외에도 현재 여러 가지 다양한 프로젝션 맵핑 방법들이 개발되고 있다. 프로젝션 맵핑은 새로운 기술은 아니지만, 연출의 특성상 현장감이 필수적인 요소로 입체감과 생동감 그리고 다채로운 영상을 통한 공간에 대한 시각적 교란으로 눈이 즐거운 미디어 기술이다. 현재 프로젝션맵핑과 타 미디어 기술과의 혼합을 통한 신개념 테크아트 콘텐츠가 개발되어 그 응용범위가 점차 커지고 있고, 이러한 작업은 향후 멀티미디어 플랫폼이 가속화되는데 큰 원동력이 될 것이라 사료 된다[14]. 위에 소개한 프로젝션 맵핑 프로젝트들과 광주의 빛 프로젝트의 특성을 다음과 같이 정리하였다.

표 2. 프로젝트 사례별 분석

2. ‘광주의 빛’작품의 특징

‘광주의 별+’ 작품이 도드라지는 부분은 기존의 프로젝션 매핑 작품들에서 아주 부분적으로 사용되었던 레이저 출력 싱크를 아주 광범위한 부분에서 사용하였다는 점이다. 20, 000Ansi Lumens DLP 프로젝터 3대와 RGB 20W 레이저 장비 6대를 2대씩 3개의 존으로 구성하여 작품을 시연하였다. DLP방식 프로젝터는 최근에 대중화되기 시작한 새로운 완전한 디지털 방식이므로 색 재현성이 좋으며, Contrast ration(조도비)가 상당히 높다. 또한 동일한 밝기의 LCD프로젝터와 비교했을 때 훨씬 밝고 선명하게 보인다. 디지털 출력을 지원하기 때문에 부가적인 신호 보정 없이 디지털신호를 원화면 그대로 완벽하게 재현할 수 있다[15]. 또한 작은 회의실이 3000 Ansi Lumen, 큰 회의실이 5000 Ansi Lumen 의 광량이 필요한데[16] 20, 000Ansi Lumens 의 광량은 어느정도 주변 환경의 조도를 극복하기에 충분한 밝기이고, 암전 상태에서는 더욱 확실한 실제 감과 몰입감을 주는 데 유리하다.

이처럼 이번 프로젝트에서는 향상된 첨단 장비를 이용하여 더욱 넓은 범위에 다양한 레이저 효과를 적용시킬 수 있었다. 레이저가 점점 고출력 소형화되고 대중화되고 있으며, 프로젝션 장비 또한 DLP 방식의 대중화에 힘입어 밝기와 해상력이 더욱 좋아지고 단초점 기술, 개선된 영상 보간법 등 이전보다 더 사실적인 영상을 구현해 낼 수 있게 되었다. 또한 단순히 영상과 레이저 효과와 음악의 결합이 아닌 정밀한 싱크를 통하여 더욱 사실적인 현장감을 표현할 수 있었다. 이처럼 프로젝션 맵핑 기술은 점차 대형화 되고 해상력이 좋아지게 됨에 따라 관람객의 몰입도가 향상되고 이용자가 느끼는 감각이 더욱 극대화 될 것이다.

VI. 결론

카메라가 발명되기 이전 사람들과 현대인들의 미디어 노출 경험의 차이는 상상할 수 없을 만큼 크다. 그만큼 현대의 관객들의 시선을 끌고 그들을 붙잡아 놓기 위해서는 항상 더욱 새롭고 더욱 높은 예술성이 요구된다. 미디어 프로젝션 장르는 대규모 스케일, 음악 및 무대장치 등 다른 예술 장르와의 원활하고 효과적인 융합, 그리고 한계가 없는 연출 효과 등의 다양한 장점을 가지고 있다. 해당 장르가 연출되는 장소가 백화점, 옥외 대형 LED 입간판 등의 거대 구조물로 확장되었고, 3D 컨텐츠 제작의 접근성은 과거에 비해 훨씬 편해지고 있으며 온라인을 통해 다양한 소스들이 공유되고 있어 과거 어느 때 보다 훨씬 빠르고 효과적으로 컨텐츠들이 다양하게 사용되고 있다. 실제로 대부분의 많은 예술 관련 행사나 일반 공연에서도 관객들의 흥미를 유발하고 시선을 집중시키는 용도로 프로젝션 맵핑이 자주 사용되는 것을 쉽게 볼 수 있다.

그림 7. D’strict의 다양한 옥외 작업들[17]

본 공연은 광주의 역사, 5.18 민주화 운동 빛의 도시 광주라는 내용을 기반으로 전남(구)도청이라는 상징적인 장소에 미디어 프로젝션과 레이저 특수효과, 그리고 고음질 음향 효과가 어우러진 종합예술 작품이다. 다양한 3D 특수효과 기술과 레이저와 연동 된 연출 기법 등이 활용되어 몰입도를 향상하고, 관객의 관심과 감성을 유발하였다. 하얀색으로 칠해진 해당 장소를 붉은색 벽돌이 있었던 역사적 현장으로 다시 보여주며 간과할 수 있는 건축물의 디테일을 레이저 영상으로 부각하여 건축물의 역사를 시각적으로 재현하였다. 레이저는 돌출된 건물 라인을 따라 흐르며 관객들의 시선을 유도하여 그동안 일어난 역사 현장의 숭고함을 보여주었다. 그리하여 관객들은 상영이 끝날 때까지 집중하는 모습을 볼 수 있었다. 미디어 프로젝션 맵핑의 무한한 가능성을 확인해 볼 수 있었던 작업이었으며, 컨텐츠의 전달과 연출 및 전달하고자 하는 내용의 이해 측면에서 모두 효과적이었다는 것을 알 수 있었다.

또한, 컨텐츠를 작업 할 때 레이저와의 싱크와 연동을 염두에 두고 철저히 계산하여 작업하였기 때문에, 기존의 프로젝션 맵핑 작품들과 비교하여 레이저의 활용도 측면에서 월등히 우수한 모습을 보여줄 수 있었다. 실제로 프로젝션 맵핑만 사용했을 때 보다 더 사실적이고 강렬한 효과를 표현 할 수 있게 되었고, 이는 기술의 향상과 더욱 정밀한 연출을 통하여 기존의 프로젝션 맵핑보다 훨씬 다양하고 사실적인 표현을 구현할 수 있는 가능성을 확인하였다.

이와 같은 사실을 통하여 단순히 건축물에 투사하는 프로젝션 맵핑 뿐 아니라 각종 인공물과 자연물 등의 다양한 오브제 선택, 그리고 새롭게 등장하고 있는 장비들에 대한 지속적인 연구를 통해 프로젝션 맵핑과의 연계 방안에 대한 연구 데이터를 축척하는 등의 과정을 통하여 향후 단순한 프로젝션 맵핑이 아닌 종합 멀티미디어 아트로서 진보된 형태의 작품으로 발전시킬 수 있을 것이다.