차세대 게이밍: 하드웨어 기업과 게임의 미래

Brian Crecente |
2021년 3월 31일
편집자 주: 객원 작가 브라이언 크리센트(Brian Crecente)는 비디오 게임 사이트 코타쿠(Kotaku)의 창립자이자 폴리곤(Polygon)의 공동 창립자입니다. 그는 롤링 스톤(Rolling Stone)과 버라이어티(Variety)의 비디오 게임 에디터이기도 합니다. 현재는 패드 앤 픽셀(Pad and Pixel)에서 퍼블리셔와 비디오 게임 업계에 컨설팅 서비스를 제공하고 있습니다.
소프트웨어 및 엔진 혁신이 최신 비디오 게임을 주도하는 가운데, 하드웨어와 함께 발전하는 신기술 역시 차세대를 정의합니다.
 
게임 개발에서 가장 중요한 발전 요소들은 신기술과 더불어 등장합니다. 그 예로 피직스 칩과 향상된 오디오 하드웨어, 가장 최근에는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)의 확산을 들 수 있습니다.

특히 SSD는 획기적인 기술 변화가 비디오 게임 개발에 가져올 수 있는 즉각적인 영향을 보여준 훌륭한 예입니다.

이는 고속 데이터 스트리밍에 맞춰 커스터마이징된 SSD를 탑재한 플레이스테이션 5(PlayStation 5)의 출시에서 가장 명백히 드러납니다. 이 콘솔은 SSD의 데이터를 액세스하고 이를 기록적인 속도로 메모리의 특정 위치에 배치합니다. 콘솔 입출력 시스템이 이처럼 눈부시게 발전하자, 지금까지 하드 드라이브와 프로세서 사이에서 어렴풋이 제한 요소로 작용하던 고지연성 문제가 사라져 버렸습니다.

언리얼 엔진의 나나이트 마이크로폴리곤 지오메트리 툴만 봐도 입출력 속도 향상이 개발 환경을 얼마나 개선하는지 알 수 있습니다.
Alienware의 Aurora Ryzen Edition R10
"이렇게 점진적으로 발전하는 기술은 보다 몰입감 높고 풍성하고 즐거운 경험을 제공하려는 향후의 발전을 막지는 않을 것입니다." 또한 에일리언웨어는 게임 분야의 새로운 장애물을 파악하고 해결하는 데에도 상당히 공을 들이고 있습니다.

고야네스는 말합니다. "그런 말이 있죠. '가장 큰 약점이 전체를 좌우한다'라고요. 이를 PC 게임에 비유해볼 만한 부분이 있습니다. 바로 스토리지의 경우가 그렇습니다. 지난 10년 동안 점점 더 많은 게이머들이 SSD를 시스템에 포함시켜 PC, 게임, 개인 파일, 프로그램의 로드 시간을 줄이기 시작했습니다. 이는 네트워킹에서도 마찬가지입니다. 지난해 에일리언웨어 게이밍 노트북은 2.5GB 이더넷 연결과 802.11ax 무선 기능으로 무장하기 시작했습니다. 인터넷 쪽은 5G 네트워크와 클라우드 게이밍에 대한 이야기로 떠들썩합니다." 

"이는 모두 콘텐츠를 더 빠르게 배포하고 로드 시 병목 구간을 제거하려고 개발한 기술들입니다. 하지만 현재로서는 어떤 기술이 완전히 꽃을 피우고 끝까지 살아남을지 알 수가 없습니다."

AMD

CPU와 GPU를 모두 공급하는 AMD는 하드웨어 니즈를 파악하고 앞으로 나아갈 방향을 결정할 수 있는 특별한 입지를 갖추고 있습니다.

AMD 그래픽 사업부의 기업 부사장이자 총괄 매니저인 스콧 허클먼(Scott Herkelman)은 고충실도 비주얼, 더 강력해진 하드웨어, 새롭고 혁신적인 이펙트 등의 조합에 힘입어 비디오 게임이 한층 더 사실적인 그래픽으로 발전하려는 지점에 서 있다고 말합니다.

허클먼은 말합니다. “더 놀랍고 현실적인 비주얼을 실현하는 레이 트레이싱을 예로 들어보죠. 이 기능은 이제 PC, 노트북, 엑스박스 시리즈 X(Xbox Series X), 플레이스테이션 5(Playstation 5) 콘솔 등 AMD CPU와 AMD RDNA 2 아키텍처 기반의 GPU를 사용하는 다양한 게임 플랫폼에서 사용 가능합니다." 

“이와 동시에 다른 기술들 덕분에 개발자는 앞으로의 게임에 놀라운 기능을 쉽게 통합할 수 있습니다. 저희 AMD는 이를 이루기 위해 에픽게임즈와 같은 개발사와 긴밀하게 협력하고 있습니다.”

그 대표적인 예가 바로 개발 프로세스를 간소화하는 다이렉트X 12 얼티밋 API(DirectX 12 Ultimate API)입니다. 개발자는 이 API를 통해 AMD RDNA 2 그래픽으로 구동되는 PC와 엑스박스 시리즈 X 콘솔에서 동일한 공통 그래픽 API와 그래픽 아키텍처로 게임을 개발할 수 있습니다. 덕분에 개발자는 레이 트레이싱 같은 고급 이펙트를 더 많은 게임에 더 일찍부터 적용할 수 있게 되었습니다. 허클먼은 가변 레이트 셰이딩(VRS), 메시 셰이더, 샘플러 피드백 등 다이렉트X 12 얼티밋의 다른 기능 또한 개발자가 보다 몰입감 높은 게임 환경을 구축하는 데 도움을 준다고 말합니다. 또한 허클먼은 AMD의 RDNA 2 GPU가 한 차원 높은 성능으로 차세대 고사양 게임을 지원할 것이라고 덧붙였습니다.
AMD Ryzen 프로세서와 AMD Radeon RX 그래픽 카드를 탑재한 PC에서 촬영한 Godfall 스크린샷
허클먼은 말합니다. "뿐만 아니라 전체 생태계에 걸쳐 다른 기술업체와 협업하면 최상의 엔드 투 엔드 게임 경험을 구현할 수 있습니다. 예를 들어 디스플레이 제조사와 함께 작업하면 AMD 프리싱크(AMD FreeSync) 기술을 통합해 차세대 디스플레이에서 매끄럽고 끊김 없는 게임 비주얼을 선보일 수 있습니다."

그러나 차세대 기술로 더 높은 충실도와 사실적인 비주얼 그리고 이펙트를 밀어붙이면 CPU 코어와 더 높은 그래픽 퍼포먼스 측면에서 대가를 치러야 합니다.

허클먼은 말합니다. "가령 레이 트레이싱은 기존 래스터화 기술에 비해 퍼포먼스 손실이 상당합니다." 또한 그는 AMD는 CPU와 GPU를 모두 공급하기 때문에 게임 생태계와 협업하면서 비주얼 경험을 향상하는 특별한 위치에 있다라고 덧붙입니다.

이러한 지식의 결과로 여러 가지 신기술이 탄생했습니다. AMD CPU와 CPU 사이를 자동으로 전환하여 퍼포먼스를 최적화하는 AMD 스마트시프트(AMD SmartShift) 그리고 CPU에 고속 GPU VRAM에 대한 완전한 액세스를 제공하는 AMD 스마트 액세스 메모리(AMD Smart Access Memory) 등이 출시되었습니다.

허클먼은 말합니다. "비주얼 충실도가 향상되면서 게임 용량도 자연스럽게 커졌습니다. 그에 따라 게임이 고해상도 텍스처를 저장할 더 많은 공간을 필요로 하여 잠재적으로 더 긴 로드 시간을 초래하게 되었습니다. 잠재적으로 발생할 수 있는 이런 병목 구간을 완화하기 위해 차세대 게이밍 PC와 콘솔은 로드 시간을 대폭 줄여주는 고속 PCle 4.0 스토리지를 사용하게 될 것입니다." AMD는 삶의 질을 높이기 위한 개선 작업도 병행하고 있습니다.

허클먼은 말합니다. “게임을 보다 자연스럽고 몰입감 있게 만들고 반응성을 높이는 기술은 그 밖에도 많이 있습니다. 보다 선명하고 또렷한 비주얼을 제공하는 AMD 피델리티FX(AMD FidelityFX) 개발자 툴키트, 마우스 또는 키보드 입력 시 화면이 반응하는 딜레이를 줄여 e스포츠 및 기타 게임에 경쟁 우위를 제공하는 라데온 안티랙(Radeon Anti-Lag) 등이 그 예입니다.”

이와 같은 기술 분야의 모든 발전과 혁신은 더 실감 나는 이펙트, 시네마틱 비주얼 충실도, 길었던 로드 시간을 옛날 일로 만들어버릴 놀라운 퍼포먼스를 통해 보다 몰입감 넘치고 경이로운 게임 경험으로 이끌어줄 것입니다.

"이러한 모든 기술 개선과 혁신은 줄어든 대기 시간, 더 실감 나는 이펙트, 뛰어난 퍼포먼스, 놀라운 비주얼 충실도를 통해 군더더기 없는 게이밍 경험으로 이어질 것입니다."

인텔

인텔 코퍼레이션(Intel Corporation)의 게이밍 솔루션 부문 총괄 매니저인 킴 팰리스터(Kim Pallister)의 말에 따르면, 인텔은 업계를 선도하는 개방적인 다용도 고성능 게이밍 플랫폼인 PC가 앞으로도 게임 경험의 혁신을 주도하는 최고의 요충지가 될 것이라고 전망합니다. 인텔은 향후 10년간 게이밍 경험 분야에서 몇몇 핵심 트렌드를 중심으로 급격한 발전이 일어날 것으로 생각합니다.

팰리스터는 클라우드 컴퓨팅이 널리 보급되면서 게임이 더 향상될 것이라고 말합니다.

팰리스터는 말합니다. "특히나 클라우드에서 강력한 클라이언트와 강력한 컴퓨팅 및 스토리지를 모두 활용하는 분들이 가장 기대됩니다."

이는 개발자가 자신이 만든 월드와 거기에 존재하는 인구 규모를 키우는 데 훨씬 많은 백엔드 컴퓨팅을 할애할 수 있게 해줍니다. 동시에, 이러한 월드 안에서 가능한 인터랙션의 수준도 급격히 높여줍니다.

팰리스터는 말합니다. "서버 기반의 피직스는 병목 현상이 흔히 생기는 구간이지만 더 많은 병렬성을 실현할 수 있는 커다란 잠재력을 갖추고 있습니다. 잠재력이 제대로 발휘되면 더 크고 풍부하고 풍성한 월드들끼리 보다 섬세하고 사실적인 인터랙션을 보여줄 수 있습니다. 에픽이 포트나이트에서 주최한 대형 멀티 유저 이벤트나 마이크로소프트(Microsoft)가 플라이트 시뮬레이터(Flight Simulator)에서 보여준 고도로 디테일한 월드 스트리밍은 단지 시작에 불과합니다. 클라우드는 게임 제작자가 개발 워크플로에서 머신 러닝에 의존하는 데이터 센터를 활용하여 에셋 퀄리티와 변동성을 높이고 NPC의 AI 및 애니메이션(예: 딥모션)까지 개선하도록 지원할 것입니다. 연구자들은 막대한 서버 측 파워를 활용하여 점점 더 많은 알고리듬 기반의 개선 사항을 개발하고 보다 쉽게 배포함으로써 사용자 경험을 전면적으로 개선할 수 있습니다(예: 디노이징/슈퍼 샘플링)." 인텔이 따라가는 또 하나의 주요 트렌드는 기반이 되는 실리콘 컴퓨팅 전력, 효율성, 병렬성을 향상하는 것입니다.

팰리스터는 이 트렌드가 앞으로도 지속되면서 개발자들이 클라이언트와 서버 컴퓨팅을 강화할 수 있다고 말합니다. 지속적으로 발전된 컴파일러와 툴이 출시되면서 각종 게임에서 전력과 효율성을 개선할 수 있기 때문입니다. 팰리스터는 인텔이 카오스 피직스의 퍼포먼스를 더 끌어내기 위해 ISPC를 활용하여 에픽과 협업 중인 작업을 예로 들었습니다.
Microsoft의 Flight Simulator 이미지 제공
팰리스터는 말합니다. "기본적으로 전력은 데이터 센터의 전력 소비 비용이든 노트북의 발열 한도든 게임 경험을 여러 측면에서 제한합니다. 우리는 여러 인텔 제품에서 다양한 범위의 전력/성능을 개발자들이 이용하기 쉽게 만드는 데 중점을 둡니다. 또한 인적 부문에서 치솟는 게임 개발 비용(예: 아티스트의 생산성)을 극복하려면 갈수록 클라우드나 머신 러닝에 기대게 될 것입니다. 따라서 인텔은 오늘날의 워크플로를 대폭 향상할 수단으로 AI와 나나이트 같은 툴을 주목하고 있습니다."

마지막으로 인텔은 게임이 계속해서 기술 발전을 추구함에 따라 플랫폼이 갈수록 정교하고 폭넓은 방법으로 사용자 경험 전반에서 사용자의 니즈를 충족할 것으로 봅니다.

이미 드러난 예도 있죠. 프레임 레이트에 초점을 맞췄던 개발 시도가 지연시간이나 로드 시간까지 포함하는 방향으로 확장된 경우가 있습니다. 

팰리스터는 말합니다. "게이머마다 니즈나 바람이 다르다는 점을 압니다. 그래서 우리는 PC 업계가 갖가지 니즈에 대응해 계속해서 다양한 솔루션을 내놓을 것이라고 생각합니다. 얇고 가벼운 고성능 노트북부터 1440/240Hz 디스플레이를 갖추고 e스포츠에 초점을 둔 두꺼운 노트북까지 다양하게 나올 수 있고, 4K HDR을 추구하거나 첨단 CPU 및 GPU 간의 전력 공유를 통해 배터리 사용 시간에 초점을 맞추는 방향으로 나아갈 수도 있습니다. 확실히 SSD의 확산과 SSD의 데이터 압축 해제 속도는 '즉시 로딩'이나 풍부한 환경 스트리밍(나나이트 등)을 기대하게 만들 것입니다. 다음 10년 동안은 계속해서 급격한 기술 발전이 일어날 것으로 예상됩니다. 특히 이런 현상은 게임 생태계처럼 닫힌 환경보다는 열린 표준 때문에 발전 속도가 더 빠른 경쟁적인 PC 업계에서 더 빠르게 일어날 것입니다."

“우리는 고객 경험 전체에 맞추던 초점 범위가 더욱 확장될 것이라고 믿습니다. 게임 내 엘리먼트와 퀄리티부터 게임 외 커뮤니케이션과 스트리밍에 이르기까지 다방면에서 컴퓨팅 퍼포먼스로 강력한 솔루션을 개발함으로써 게임 유해 요소를 방지하고, 더 나은 비디오/오디오를 구현하고, 더 쉽게 데이터를 공유하고 스트리밍하는 등 보다 즐거운 고퀄리티 온라인 경험을 실현할 수 있습니다.”

로지텍

게임 기술의 혁신을 얘기할 때 보통은 컴퓨팅과 그래픽 충실도가 가장 주목받지만 로지텍의 관점은 조금 다릅니다. 로지텍은 현 세대에서 마우스, 키보드, 컨트롤러 등 주변 기기의 커스터마이징을 추구하는 현상이 가장 영향력 있다고 판단합니다.

로지텍의 전략 파트너십 매니저인 커티스 브라운(Curtis Brown)이 말합니다. "접근성이 편리한 컨트롤러는 누구나 게임을 할 수 있게 만드는 데 크게 기여했습니다."

마이크로소프트의 엑스박스 어댑티브 컨트롤러와 호환되는 로지텍 G 어댑티브 게이밍 키트는 사용자가 자신에게 가장 알맞는 컨트롤러로 바꿀 수 있는 버튼과 스위치 세트를 제공합니다.

브라운은 말합니다. "현재 게임을 나만의 방식대로 플레이하려는 완전히 새로운 사용자 유형이 형성되었습니다. 그러한 대부분의 사람들이 게임을 즐기는 방식 자체에 초점을 맞추고 있습니다. 이는 많은 기업들이 누구나 게임을 즐기고 참여할 수 있어야 한다는 접근으로 정책을 수립하게 된 배경이기도 합니다."
Logitech의 G Adaptive Gaming Kit
로지텍도 지난 몇 년간 주변 기기의 접근성에 대해 전면적으로 재검토해 왔습니다. 그 결과 로지텍은 상당수 제품을 필요와 목적에 맞춰 디자인을 바꾸기로 결정했습니다. 이로써 로지텍은 모든 손 크기에 맞는 마우스뿐만 아니라 일상생활부터 프로 e스포츠 경기에 이르기까지 다양한 종류의 키보드를 개발하게 되었습니다.

브라운은 차세대 하드웨어 개발이 가속화되면서 더 빠르고 정확한 마우스 센서와 풍부한 촉각 경험을 제공하는 키보드 스위치가 매우 다양해지고, 하이엔드 사양의 하드웨어에 대한 수요를 자극하는 e스포츠의 호황 등이 나타날 것으로 전망했습니다.

아주 오랜 기간 접근성을 고민하는 로지텍 같은 기업에게 도전이 되었던 부분은 컴퓨터와의 입출력 인터랙션이었습니다. 브라운은 이제 USB-C가 대세로 자리 잡으면서 더 많은 전력과 빠른 연결 속도를 요하는 디바이스에 다양한 가능성이 열렸다고 말합니다. 또한 무선 디바이스가 계속 진화하면 유선 디바이스를 결국 대체하게 될 수도 있다고 이야기합니다.

엔비디아

엔비디아의 게이밍 테크놀로지 부문 글로벌 PR 대표인 브라이언 버크(Brian Burke)는 2002년 다이렉트X 9 픽셀 셰이딩 이후로는 레이 트레이싱이 게임 개발을 가장 크게 발전시켰다고 말합니다.

버크는 말합니다. "레이 트레이싱은 게임의 모습, 플레이 방식, 심지어는 개발 방식까지 바꿔 놓고 있습니다. 엔비디아는 2018년에 지포스 RTX(GeForce RTX) GPU를 출시하며 게임 분야에서 리얼타임 레이 트레이싱의 사용 방식을 개척했습니다. 지포스 RTX는 전용 RT 코어를 탑재함으로써 게임에서 레이 트레이싱을 가속하고 실시간으로 구현합니다. 세계 유수의 대형 게임 프랜차이즈들도 이를 추가했고, 가장 널리 사용되는 게임 엔진과 API도 이를 지원합니다. 수십 가지 콘텐츠 제작 및 디자인 애플리케이션도 마찬가지입니다. 심지어는 콘솔까지도 레이 트레이싱을 지원하고 있습니다."

이어서 버크는 게임 업계가 이제서야 레이 트레이싱이 게임에 어떤 영향을 미치는지 제대로 알아보기 시작했다고 덧붙였습니다.

버크는 말합니다. "라이팅, 섀도, 리플렉션 등이 개선될 때 이미지 퀄리티도 향상되는 건 누구나 알죠. 하지만 게임플레이도 바꿀 수 있습니다." 

"이미 레이 트레이싱을 핵심 게임플레이에 적용한 게임이 처음으로 출시됐습니다. 스테이 인 더 라이트(Stay in the Light)라는 게임이죠. 이 게임은 거울에 반사되는 리플렉션에 레이 트레이싱을 사용했습니다. 거울은 플레이어가 무작위로 생성된 던전을 탐험할 때 몬스터의 움직임을 멈추는 역할을 합니다. 무작위 생성 맵에서는 리플렉션을 굽기 힘들기 때문에 레이 트레이싱을 사용하게 된 것입니다. 이 콘셉트는 다른 게임 장르에도 응용 가능합니다. 가령 1인칭 슈팅 게임에서는 섀도로 적의 위치를 알 수 있고, 리플렉션을 통해 적의 움직임을 볼 수 있죠. 레이 트레이싱된 섀도와 글로벌 일루미네이션이 호러 게임에서 어떤 역할을 할지 상상해 보세요."

버크는 AI 또한 우리가 하는 모든 것을 빠르게 바꾸고 있는 기술이라고 말하면서, 게임도 예외는 아니라고 강조합니다.
버크는 말합니다. "AI는 렌더링, 피직스, 애니메이션에서 방송까지 게임에 일대 혁신을 일으킬 것입니다. 엔비디아의 DLSS 기술은 게임 속 리얼타임 AI의 첫 예입니다. 이 기술은 게임을 저해상도로 렌더링한 다음 텐서 코어(Tensor Core)라 불리는 엔비디아 RTX GPU의 전용 AI 하드웨어를 사용하여 게임을 네이티브 해상도로 업스케일합니다. 그 결과 이미지 퀄리티는 네이티브 해상도 못지않으면서 퍼포먼스는 30~70%나 향상됩니다. DLSS는 레이 트레이싱에 아주 중요한 단짝임이 입증됐습니다. 퍼포먼스상의 여지를 주므로 레이 트레이싱 세팅을 극대화하거나 출력 해상도를 높이거나 노트북 배터리 수명을 늘릴 수 있기 때문입니다. DLSS는 사이버펑크 2077(Cyberpunk 2077), 데스 스트랜딩(Death Stranding), 컨트롤(Control), 마인크래프트 RTX(Minecraft with RTX), 포트나이트 등의 게임에 적용됐습니다."

버크는 레이 트레이싱과 '볼수록 예술인 픽셀'로 바뀌어 가면서 GPU 내 셰이더 코어의 요구 사항이 대폭으로 늘어났다고 말합니다.

"이를 극복하기 위해 엔비디아 RTX GPU는 레이 트레이싱을 위한 전용 RT 코어를 탑재하고 DLSS 같은 스마트 AI 기술을 적용하여 보다 적은 픽셀을 렌더링하면서 원하는 해상도와 이미지 퀄리티를 달성합니다."

마지막으로 버크는 레이 트레이싱이 개발자들의 삶의 질에도 큰 영향을 미칠 것이라고 말합니다.

버크는 말합니다. "기존 래스터화 그래픽에서는 사실적인 섀도, 리플렉션, 라이팅을 구현하기 위해 라이트 굽기를 비롯한 여러 가지 기법을 사용해야 했습니다. 레이 트레이싱을 활용하면 라이트가 배경에서 정확히 시뮬레이션되기 때문에 사전 굽기나 특수 기법 없이도 사실적인 그래픽을 연출할 수 있습니다. 그 결과, 게임 개발자에게 상당한 시간적 여유가 생기고 삶의 질이 높아지게 되는 거죠."

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