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융합연구리뷰
ISSN : 2465-8456

증강현실 디바이스 기술 동향, 3차원 공간 광 이미지 형성 기술

증강현실 디바이스 기술 동향, 3차원 공간 광 이미지 형성 기술

2019_융합연구리뷰_4월호.pdf(5.57MB) 발간일 : 2019-04-02 저자 : 박순기, 김휘

증강현실 디바이스 기술 동향

 

영화 아이언맨 시리즈를 보면 주인공인 토니 스타크가 아이언맨 슈트를 착용하면 눈앞에 펼쳐진 현실 위에 그때그때 필요로 하는 수많은 정보가 동시에 겹쳐져 투영된다. 이렇듯 먼 미래의 기술처럼 보이는 증강현실(AR) 기술은 아직 초기 단계이긴하나 마이크로소프트, 애플, 소니 등과 같은 대기업의 투자와 진출이 이루어지고 있으며, 그 활용처가 무궁무진하여 앞으로의 기술발전이 기대되는 대표적 융합기술 분야이다.  

이에, 본 호 1부에서는 가상/증강현실 기술 개념을 간략하게 알아보고, 증강현실을 구현할 수 있는 디바이스의 기술 동향을 살펴보았다. 가상현실은 사용자가 현실 세계에서 제공되는 시각 정보와는 분리되고 완전히 가상세계의 정보만을 받아들이게 되는 개념을 의미하며, 증강현실은 현실 시각 정보에서 확장된(augmented) 가상 영상 정보를 동시에 접할 수 있도록 하는 개념을 말한다. 증강현실 디바이스는 크게 헬멧형, 고글형, 안경형으로 구분할 수 있으며, 기기의 틀(폼팩터)에 따라서 AR 디바이스의 성능 차이가 발생하게 된다.  

본 호를 통해 광학, 디스플레이, 센서, 나노 소재, 초정밀 공정, 뇌 과학 등과 같은 다양한 분야의 연구와 발전을 기반으로 하는 증강현실 디바이스의 기술 동향을 간략하게 살펴보았다. 아직, 대중적 관심에 비해 증강현실 기술이 아직 초기 단계에 머물러있고, 전반적인 기반 기술의 한계와 콘텐츠 부족 등으로 인하여 완벽한 대중화까지는 시간이 소요 될 것으로 예상되고 있다. 하지만 증강현실 기술은 물리적 공간의 제약을 완화하며, 보다 저렴한 비용으로 양질의 서비스를 누릴 수 있게 하여 사회 계층별로 제공되는 정보의 편중을 해결하여 전반적인 삶의 질 향상을 가져올 수 있는 기술이기에 선제적 대응으로 국민생활에 도움이 될 수 있기를 기대해본다.

 

3차원 공간 광 이미지 형성 기술

 

미래를 배경으로 하는 공상과학영화에 흔히 등장하는 장면으로 허공에 인물이나 지형, 도시 등이 투영되어 거리와는 상관없이 정보교환이 가능한 장면이 연출된다. 영화 속 이러한 장면은 컴퓨터 그래픽을 통해 만들어진 허상이지만, 이를 실제로 구현하기 위해 복소 공간 광 변조기, 3차원 복셀(voxel) 디스플레이, 홀로그래픽 증강현실 기기 등 관련된 기술들이 활발히 연구되고 있다.  

이에, 본 호 2부에서는 3차원 공간 광 이미지 형성 기술로서 볼륨 디스플레이 기술 두 가지와 대면적 홀로그래픽 디스플레이, 그리고 최근 각광 받고 있는 홀로그래픽 AR 디스플레이를 선정하여, 기본원리와 기술이슈를 소개한다. 특히, 복소 공간 광 변조기는 디스플레이의 화질 특성을 획기적으로 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 추가적인 노이즈 필터링 시스템을 필요로 하지 않으므로, 홀로그래픽 디스플레이 시스템의 소형화와 웨어러블(wearable) 포터블(portable) 디바이스 형태의 고화질 홀로그래픽 디스플레이의 구현이 가능해 진다.  

본 호를 통해 3차원 디스플레이 기술 그 자체로 창의적인 신개념들의 각축장이자 혁신의 대명사격으로 인식되고 있으리만큼 기술 발전과 융합의 가속화가 빠르게 이루어지고 있는 3차원 공간 광 이미지 형성 기술에 대해 간략하게 살펴보았다. 디스플레이 산업이 국가 기간산업으로 구축되어 있는 우리나라가 세계최초로 복소 공간 광 변조기술의 원천기술을 선점하여, 향후 펼쳐질 4차 산업혁명 3차원 공간 디스플레이 시장의 세계적 선두주자로 나설 수 있기를 기대해본다.