산학연 공동연구로 4K급 투시형 AR HMD 개발

박민철 박사팀에서 개발한 4K급 고해상도 투시형 증강현실(AR) HMD로 증강현실을 체험하는 모습.
박민철 박사팀에서 개발한 4K급 고해상도 투시형 증강현실(AR) HMD로 증강현실을 체험하는 모습.

국내 산·학·연이 공동연구를 통해 세계 최고 수준 증강현실(AR) 영상구현이 가능한 '머리 착용 디스플레이'(HMD)를 개발했다.

한국과학기술연구원은 광전소재연구단 박민철 박사팀과 연구 참여기관인 에픽옵틱스, 미래기술연구소, 에스시전시문화, 세종대, 전자부품연구원이 공동으로 고해상도, 고시인성, 광(廣) 시야각 4K급 투시형 AR HMD를 개발했다고 11일 밝혔다.

세계적으로 홀로그래픽 광학기술을 결합한 차세대 증강현실 플랫폼 고도화를 위한 시도가 늘고 있다. 우리나라에서는 고해상도 AR HMD 관련 연구는 시작단계에 불과하다. 핵심기술인 홀로그래픽 광학 소자가 AR HMD에 적용된 사례가 아직 없다.

4K HMD로 본 AR 영상
4K HMD로 본 AR 영상

공동연구팀은 홀로그래픽 광학 소자(HOE)를 이용한 초박형 고효율 조명 광학 시스템을 이용, 전체 부피와 무게를 대폭 줄였다. HOE는 홀로그래피 기술을 이용해 제작한 회절 광학소자다. 홀로그램에 기록된 파형을 재생시키거나 변형시켜서 투과되거나 반사된 빛의 형태를 원하는 형태로 만든다. 여기에 초정밀 비구면 플라스틱 컴바이너 설계기술을 기반으로 4K급 해상도 영상의 증강현실을 구현했다.

이번 성과는 향후 완전한 홀로그래픽 3D 영상을 HMD 상에서 구현할 수 있는 기술적 토대를 마련한데 의의가 있다. 고해상도 AR HMD 국산화를 통해 외산 대비 가격 측면에서도 경쟁력을 확보했다는 평가다.

김동하 에픽옵틱스 연구소장은 “세계 최고 수준의 체험형 게임 시장 선점이 가능할 것”으로 기대했다.

박민철 KIST 박사는 “홀로그래픽 광학 소자 기반의 고해상도 AR HMD 개발을 통해 기존 한계를 벗어난 세계 최고 수준의 홀로그램 서비스를 제공할 수 있는 기틀을 마련했다”면서 “KIST차세대 기술을 국내 기업과 연계해 다양한 분야에서 세계적 기술 경쟁력을 확보할 수 있도록 지원하겠다”고 말했다.

이번 연구는 문화체육관광부 지원으로 한국콘텐츠진흥원 문화기술연구개발 사업으로 수행했다.

최호 산업정책부기자 snoop@etnews.com