"공상과학영화 현실로"…네이처 실린 삼성 `홀로그래픽 디스플레이`

삼성전자 '홀로그래픽 디스플레이' 연구 성과가 국제 학술지 네이처에 게재됐다.
11일 삼성전자 뉴스룸에 따르면 종합기술원이 8년여간 연구한 성과를 담은 '얇은 홀로그래픽 디스플레이' 논문이 네이처지에 게재됐다.
홀로그램은 실제로 존재하지 않지만, 마치 눈앞에 대상이 있는 것처럼 생생하게 이미지를 형성하는 기술이다.
홀로그램 디스플레이는 사실적인 영상을 표현한다는 점에서 일상에서 흔히 접하는 고해상도 디스플레이와 비슷하지만, 영상이 표현되는 차원이 큰 차이가 있다.

이홍석 삼성전자 종합기술원 마스터는 "디스플레이는 빛의 세기만 조절해 영상을 나타내지만, 홀로그램은 빛의 세기는 물론 위상까지 제어한다"며 "스크린의 앞이나 뒤, 허공에도 영상을 만들 수 있다"고 했다.
특히 홀로그래픽 디스플레이는 3D를 구현하는 많은 디스플레이 중에서도 가장 이상적인 3D 디스플레이로 꼽힌다.
안중권 종합기술원 전문연구원은 "사람이 물체 깊이를 인식할 때 양 눈의 시차, 두 눈동자의 각도, 초점 조절 등 여러 단서를 활용하는데 다른 3D 디스플레이 방식은 이들 단서 중 일부만 제공한다"며 "이와 달리 홀로그램은 빛을 완벽하게 복제해 모든 인식 단서를 제공하기 때문에 실제 물체가 있는 것처럼 완벽하게 구현한다"고 말했다.

홀로그램은 격리 병동 환자를 위한 병문안, 가상 설계도, 내비게이션, 고대 유물 구현까지 영역을 가리지 않고 다양한 분야에 적용 가능해 무한한 확장성을 지닌 기술로 꼽힌다.
하지만 화면의 크기와 시야각의 상관관계라는 커다란 장벽으로 인해 아직까지 많은 곳에서 활용되지 못하고 있는 상황이다. 홀로그램은 화면을 키우면 화면을 볼 수 있는 각도가 좁아지고, 반대로 각도를 넓히면 화면이 작아지는 한계를 지닌다.
홀로그래픽 디스플레이 연구진은 이러한 좁은 시야각 문제를 해결하기 위해 '에스블루(S-BLU)'라는 특별한 광학 소자를 개발했다. 이 소자를 활용하면 관찰자 방향으로 영상을 꺾어 시야각을 약 30배 넓힐 수 있다.
원강희 전문 연구원은 "S-BLU는 빛을 한 방향으로만 직진하게 하는 C-BLU라는 얇은 면 모양의 광원과 광선의 범위를 변경할 수 있는 빔 편향기로 구성돼 있다"며 "기존 10인치형 4K 해상도 화면은 0.6°의 아주 좁은 시야각을 제공하는데, S-BLU를 이용하면 관찰자 방향으로 영상을 꺾어 시야각을 약 30배 넓힐 수 있다"고 설명했다.

공상과학영화 단골 소재인 만큼, 홀로그램은 한 번쯤 들어본 적 있는 친숙한 개념이지만 일상생활에 원활히 사용하기까지는 다소 시간이 걸릴 전망이다.
원강희 전문 연구원은 "실제 일상에서 홀로그램을 원활히 사용하기까지는 연구 개발이 더 필요할 것"이라고 말했다.
일상 기술이 되기 위해선 디스플레이와 그에 맞는 홀로그램 콘텐츠, 촬영 장치와 빅데이터를 전송하기 위한 프로토콜 등의 개발이 수반되어야 하기 때문이다.
다만 원 연구원은 자동화 기기에 가상의 홀로그램 키패드가 적용되거나, 매장 키오스크에서 상품을 홀로그램으로 선택하는 것과 같이 제한된 용도와 크기로는 조금 더 일찍 실생활에서 쓰일 수 있을 것 같다는 설명도 덧붙였다.
[김승한 기자 winone@mkinternet.com]