[해외기술동향] 잠수용 VR디스플레이 장치

전자제품들이 소형, 경량화되고 있는 추세와 마찬가지로 가상현실분야에서 도소형, 경량화된 디스플레이 장치의 개발이 활기를 띠고 있다.

현재 미해군은 바다속에서 다양한 임무를 수행해야하는 잠수요원들을 위한 초소형 가상현실 디스플레이 시스템을 개발하고 있다. 해군 잠수요원들은 폭발물 발견및 해체, 군함의 수리 및 유지보수등 각종 임무를 수행하기 위해 다양하고 많은 용량의 데이터를 즉시 꺼내볼 수 있도록 하는 것이 매우 중요하다. 이들은 캄캄한 바닷속에서 작업을 해야하기 때문에 저전력으로 작동되는 작고 가벼운 디스플레이 시스템을 필요로 하는데 이러한 필요성에 부응하는 시스템을 개발하기 위해 해군연구기관은 다이버의 마스크에 입혀질 수 있는소형 경량의 비디오 디스플레이를 개발하기 시작했다. 지난 92년에 착수된 이 프로젝트는 현재 2가지의 원형이 개발되어 있다.

다이버들이 다양한 임무를 효과적으로 수행하기 위해서는 데이터를 즉시볼수 있어야 하는 점이 매우 중요하다. 특히 다이버들은 현재 잠수하고 있는바다의 깊이정도와 얼마나 오랜 시간동안 잠수할 수 있는지, 수면으로 올라올 때 폐를 보호하기 위해서는 얼마나 느린 속도로 올라와야 하는지를 항상 알고 있어야 한다. 또한 잠수경로를 파악해야 하고 각종 작업을 수행하는데 필요한 작업 진행 사항을 알아야 한다.

현재 많은 다이빙 장비업체들은 장비의 현상태이나 잠수시간, 잠수와 관련된각종 상황을 보여주는 수중 컴퓨터를 개발하고 있는데 이러한 정보들은 대부분 알파벳 순서의 형태로 나타나기 때문에 쉽게 파악할 수 없다. 또한 한치앞을 내다보기 어려운 깊은 바다속에서 잠수할 때 주변상황을 이미지로 보여주는 디스플레이장비들도 규모가 커서 휴대하기에 불편할뿐 아니라 화질도 선명하지 않다. 핸드핼드형 카메라를 사용하거나 다른 잠수용 이미지 장비를 사용한다할지라도 다이버들은 각도, 물의 흐름, 혼탁 정도에 따른 이미지 디 스플레이 문제를 최소화하기 위해 대상물에 최대한 가까이 접근해야 하는 위험을 무릎써야 한다.

지금까지 다이버들은 잠수용 컴퓨터를 가지고 다녔지만 현재 개발되고 있는디스플레이 장치는 저전력으로 작동되는 소형 컬러 디스플레이로 다이버들 의마스크위에 장착된다.

헤즈업디스플레이(HUD:Heads-Up Display)라고 불리는 이 장치는 다이버의 마스크 위에 장착되어 편의에 따라 위아래로 조정할 수 있다. 우표크기만한 이디스플레이 장치는 소형TV 스크린 크기만한 이미지를 5배까지 확대해서 보여주는데 한쪽 눈 위쪽으로만 장착되어 2차원 이미지로 나타난다. 따라서 다 이버들은 디스플레이와 실물을 동시에 볼 수도 있다.

HUD는 표준 NTSC TV비디오 시그널을 사용하고 있어 잠수요원의 위치, 대상 물, 장비의 상황 등 모든 것이 일반 TV에서 보는 것과 같이 디스플레이 될수있다. 또한 HUD는 해안 지도를 보여줌으로써 잠수요원이 움직일 때마다 실시간으로 현위치의 깊이와 방향을 알려준다.

그리고 HUD는 바다의 깊이를 컬러그래픽으로 나타내는데 잠수요원이 점점바다깊이 들어갈수록 깊이를 나타내는 색깔은 녹색에서 빨간색으로 변해 위 험선을 넘었을 때는 완전한 빨간색이나타난다. 또한 현재의 위치와 잠수경로 파악에 사용되는 위치정보도 먼거리는 파란색, 가까운 거리는 빨간색, 중간 거리는 녹색으로 나타나 수치보다 훨씬 쉽고 빠르게 파악할 수 있다. 이외에도 폭발물 해체방법을 잠수요원들에게 디스플레이해준다.

HUD개발팀은 전력소모를 최소화하는 최소형의 상용가능한 디스플레이장치를개발하는데 중점을 두었는데 다이버들은 HUD를 두가지 모드로 사용할 수있다. 50피트 길이의 코드를 이용해 다이버와 수면위의 사람사이에 파워와 비디오 정보를 연결시킬 수 있기도 하고 HUD시스템을 직접 다이버의 허리에 차고 있는 소형컴퓨터나 기타 장비에 연결시켜 다이버가 독자적으로 업무를 수행할 수도 있다.

이 프로젝트를 개발하는 첫 1년동안 연구진들은 디스플레이장치를 위해 CRT소형화 작업을 추진해 왔다. 연구진들은 가장 적당한 CRT를 찾기 위해 국내 외의 모든 CRT를 조사한 결과 소니사의 TR 6캠코더에 사용되는 CRT를 사용하기로 결정했는데 이 흑백 CRT는 한 대당 2백달러정도의 가격에 5볼트의 전력을 필요로 하며 한 스크린 당 2백80주사선의 해상도를 나타내었다.

다음 단계로 연구진들은 컬러 디스플레이의 개발을 위해 각종 컬러 디스플 레이를 시험해 본 결과 세이코 엡슨사의 소형 LCD를 사용하기로 결정했는데 이액티브 매트릭스 컬러 LCD는 우표한장 크기보다 작고 약 10만픽셀의 해상 도를 제공한다. 5볼트DC의 전력을 필요로한 이 디스플레이장치는 NTSC식 비디오 입력 시스템을 사용하고 있으며 스크린당 2백20주사선의 해상도를 나타낸다. 무게도 대기중에서 8온스에 지나지 않기 때문에 수중 무게는 더욱 가벼워진다. 현재 개발되어 있는 디스플레이 장치는 한쪽눈에만 장착해서 볼 수 있게했지만 이외에도 두눈에 서로 다른 디스플레이를 볼 수 있도록 하는 시스템 과두눈이 하나의 디스플레이만을 볼 수 있도록 하는 시스템도 있다. 그러나 한쪽 눈에만 장착해서 하나의 디스플레이만을 볼 수 있도록 하는 것이 디스 플레이 이미지를 최대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 크기, 무게, 가격 등을 최소화시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다.

현재 개발되어 있는 HUD는 2차원 시스템이지만 디스플레이와 이미지 기술 의발달로 2년에서 5년이 소요될 것으로 예상되고 있다.