"미래 공간 디스플레이는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 하나는 '윈도 타입 공간 디스플레이',다른 하나는 '볼류메트릭 공간 디스플레이'다."
박재형 서울대 전기·정보공학부 교수는 공간 디스플레이를 크게 두 가지로 소개했다. 스크린이 꼭 필요하며 그 안에서 입체감을 주는 윈도 타입,또 하나는 허공에 3차원(3D) 입체 영상을 띄우는 볼류메트릭이다.
대표적인 영역이 증강현실(AR)과 가상현실(VR)이다. 현재 AR이나 VR은 눈앞에 띄워주는 영상이 모두 2차원(2D) 평면이다. 양쪽 눈에 다른 영상을 보여줘 착시를 일으키는 것이다. 2D 패널 기반 양안시차 방식인 것이다.
박 교수는 진짜 홀로그래픽(Holographic) 3D를 연구하고 있다. 박 교수는 "양안시차에 의존하지 않고 각각의 눈이 실제로 깊이를 느낄 수 있는 홀로그래픽 3D 영상을 AR·VR 기기에서 구현하는 것이 목표"라면서 "궁극적으로는 AR·VR 밖을 벗어나 이런 영상을 홀로그램으로 구현하고자 한다"고 말했다.
보다 상용화에 가까운 기술로는 '떠 있는 영상'을 만들 수 있는 '에어리얼 디스플레이(Aerial Display)'가 있다. 특별한 광학 필름을 이용하면 진짜 디스플레이 패널은 탁자 아래에 숨겨놓고,영상은 공중에 떠 있는 것처럼 보이게 만들 수 있다. 핵심은 투과형 재귀반사판이다. 재귀반사란 입사한 빛을 들어온 방향으로 정확히 되돌려 보내는 반사 형태를 말하는데,이 성질 덕분에 수평 방향에서 디스플레이 영상이 정밀하게 반사돼 사용자 눈에 전달된다. XY 방향(수평면) 광선에 대해서는 재귀반사를 활용하고,Z 방향(수직축) 광선에 대해서는 투과를 허용하면 디스플레이의 '부양 영상'이 물리적으로 형성돼 관찰자는 허공에 떠 있는 형상을 인식하게 되는 것이다.
물론 그 난도가 높다. 2D 디스플레이는 단순히 평면에 영상을 출력하면 되지만,공간 디스플레이는 위치에 따라 다른 각도의 영상을 보여줘야 진짜 3D처럼 보인다. 방향별로 별도 영상을 계산하고 출력해야 하므로,필요한 데이터양·렌더링 부하·광학 제어 난도가 급격히 증가한다.
박 교수는 광학적 초점과 입체감을 모두 만족시키는 홀로그래픽 디스플레이 기술 수요가 본격화 할 것으로 내다봤다. 박 교수는 "2030년 전후에는 완전한 홀로그래픽 디스플레이 기술이 상업적으로 대중화되는 첫 시대가 열릴 것"이라고 전망했다.
[이상덕 기자]
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삼성디스플레이는 삼성전자 산하의 디스플레이 전문 기업으로,OLED,QLED,LCD 등 다양한 디스플레이 패널을 개발 및 생산하는 사업 구조를 갖추고 있습니다. 대형 및 중소형 패널 시장에서 글로벌 경쟁력을 보유하고 있으며,고해상도·고휘도·저전력 기술 등에서 강점을 가지고 있습니다.
AR·VR,볼류메트릭,홀로그래픽 디스플레이 등 차세대 공간 디스플레이 기술은 삼성디스플레이의 주요 사업 영역과 연관되어 있습니다. 공중에 3D 입체 영상을 띄우는 기술과 투과형 재귀반사판 등 새로운 광학 구조는 고성능 디스플레이 패널의 개발 역량과 밀접한 관련이 있습니다. 삼성디스플레이는 AR 글라스,VR 기기용 디스플레이 공급을 담당하며,미래형 공간 디스플레이 상용화에 필수적인 핵심 부품을 제공하고 있습니다.
외부 환경 측면에서는 글로벌 디스플레이 시장의 기술 경쟁 심화,원자재 가격 변동,환율,미중 기술 경쟁,정부의 XR 산업 육성 정책 등이 주요 변수로 작용하고 있습니다. 최근 실적은 고부가가치 패널 중심의 수익성 개선과 신사업 확대가 특징이며,과거 OLED 대형화,폴더블 패널 상용화 등 혁신 사례가 있습니다.
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Meta Platforms,Inc.는 글로벌 소셜 네트워크 서비스와 메타버스,AR·VR 하드웨어 및 소프트웨어를 개발·운영하는 기업입니다. Oculus(현 Meta Quest) 등 VR 헤드셋,AR 스마트 글라스 등 차세대 인터랙션 하드웨어와 플랫폼을 보유하고 있습니다.
AR·VR,홀로그래픽 디스플레이,에어리얼 디스플레이 등 공간 디스플레이 기술은 AR·VR 기기와 밀접하게 연관되어 있습니다. Meta는 AR·VR 기기와 플랫폼을 직접 개발·판매하고 있으며,차세대 디스플레이 하드웨어 연구와 XR(확장현실) 생태계 구축에 투자하고 있습니다.
외부 환경에서는 글로벌 XR 시장 성장,경쟁사 기술 개발,규제 변화,소비자 수요,하드웨어 원가 등이 주요 변수입니다. 최근 실적은 메타버스·XR 투자 확대에 따른 비용 증가와 플랫폼 사업 성장세가 병존하고 있으며,과거 Oculus 인수,Facebook Reality Labs 설립 등 XR 사업에 대한 장기적 투자가 특징입니다.
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기사에서 언급된 AR·VR,홀로그래픽,볼류메트릭 디스플레이 기술은 Microsoft의 MR 하드웨어 및 플랫폼 사업과 연관됩니다. HoloLens는 3D 혼합현실 구현,공간 디스플레이,핸즈프리 인터페이스 등 미래 공간 디스플레이 기술의 상용화 사례로 활용되고 있으며,Microsoft는 관련 소프트웨어와 클라우드 서비스를 통해 XR 생태계 확장에 힘쓰고 있습니다.
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