[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 국내 최초로 홀로그래픽 광학 소자를 이용한 증강현실(AR) 영상 구현 머리착용 디스플레이(Head Mounted Display·HMD)가 개발됐다.  크기는 작고 가벼우면서 세계 최고 수준의 고해상도 영상을 제공해 관심을 모은다.

한국과학기술연구원(KIST·원장 이병권) 광전소재연구단 박민철 박사팀은 세계 최고 수준의 고해상도에다 원거리에서도 식별이 쉬운 고시인성, 광(廣) 시야각의 4K급 투시형 증강현실 영상구현을 위한 AR HMD 개발에 성공했다고 12일 밝혔다. HMD는 안경처럼 착용해 AR, 가상현실(VR) 등을 볼 수 있는 모니터를 가리킨다.

이번 연구는 완전한 홀로그래픽 3D 영상을 HMD 상에서 구현할 수 있는 기술적 토대를 마련했다는 데 의의가 있다. 또 고해상도 AR HMD의 국산화를 통해 외산 대비 가격 측면에서도 독보적인 경쟁력을 확보했다는 평가다.

KIST 박민철 박사팀에서 개발한 4K급 고해상도 투시형 증강현실(AR) HMD로 증강현실을 체험하고 있다. 2019.03.12. [사진=KIST]

연구진에 따르면 홀로렌즈(HoloLens), 매직리프(Magic Leap) 등으로 대표되는 차세대 AR HMD 기술과 이를 기반으로 한 서비스 개발에 관심이 커지고 있다. 증강현실, 즉 AR(Augmented Reality)은 실제 공간이나 사물에 3차원 가상 이미지를 덧씌워 다양한 영상 정보를 제공하는 방식이다.

하지만 국내의 경우 고해상도 AR HMD 관련 연구는 시작단계에 불과, 핵심 기술인 홀로그래픽 광학 소자가 AR HMD에 적용된 사례는 전무한 실정이다.

이번 기술은 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Element·HOE)를 이용한 초박형 고효율의 조명 광학 시스템을 적용, 전체적인 부피와 무게를 혁신적으로 줄였다.

또 초정밀 비구면 플라스틱 컴바이너 설계기술을 바탕으로 4K급 해상도의 선명한 영상을 사용자의 눈앞에 생성해 증강현실 구현이 가능하도록 했다. 기존의 AR HMD는 크기가 크고 무거울 뿐만 아니라 상대적으로 저해상도의 디스플레이를 탑재했다.

AR은 완전한 가상의 공간이나 사물을 구현하는 VR에 비해 현실감을 증대시킬 수 있어 방송, 교육, 제조, 광고, 의료, 자동차 등 국가산업전반에 걸친 주요 분야에서 큰 파급효과가 기대된다.

특히 컴퓨터그래픽(CG) 기술을 활용한 뮤지컬, 연극과 같은 문화예술 공연이나 증강현실 콘텐츠를 기반으로 한 체험형 게임과 테마파크, 각종 스포츠 분야에서의 활용 등이 기대된다.

박민철 박사는 “홀로그래픽 광학 소자 기반의 고해상도 AR HMD 개발을 통해 기존 한계를 벗어난 세계 최고 수준의 홀로그램 서비스를 제공할 수 있는 기틀을 마련할 수 있게 됐다”며 “국내 기업과 연계돼 경쟁력을 확보할 수 있도록 적극 지원할 것”이라고 말했다.

한편 이번 연구에는 ㈜에픽옵틱스, ㈜미래기술연구소, ㈜에스시전시문화, 세종대(김태근 교수), 전자부품연구원(홍성희 박사) 등 여러 기관이 참여했다.

[자료=KIST]

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