엔더스 게임의 한 장면/사진=롯데엔터테인먼트지난해말 개봉했던 SF블록버스터 '엔더스게임'은 이런 비주얼에 대한 우리의 상상을 훌쩍 뛰어넘었다. 대규모 우주전쟁이란 타이틀에 걸맞게 초대형 스크린 앞에 투영된 외계인을 상대로 단지 손동작만으로 시뮬레이터식 전투를 펼치는 신은 이 영화의 하이라이트로 꼽는다.
'엔더스 게임'의 한 장면/사진=롯데엔터테인먼트 이제 첨단 디스플레이는 장르 불문하고 TV수사드라마 'CSI 과학수사대' 등 각종 작품에 세련미를 더하기 위한 필수 단골 소재로 자리를 굳히는 모습이다.
'아이언맨' 한 장면/사진=소니픽처스릴리징 월트디즈니스튜디오스 코리아
팝콘 사이언스 액정 디스플레이는 보통 약 0.5 정도의 전하이동도면 구동이 가능하지만 아몰레드(AMOLED) 디스플레이 구현 등을 위해서는 10 이상의 전하이동도가 필요하다. 하지만 아직 전기가 흐르는 플라스틱 가운데 이러한 성능을 갖는 물질은 없었다.
디스플레이 핵심은 뭐니뭐니해도 선명한 화질. 최근 서울대 공동연구팀이 고휘도·고효율의 친환경 양자점 LED(Light Emitting Diodes, 발광소자)를 개발해 눈길을 끌었다.
이 시각 인기 뉴스
유연성 기판상에 제작된 친환경 양자점 LED/사진=서울대 하지만 환경과 인체에 유독한 카드뮴은 전세계적으로 사용이 엄격히 제한돼 있어 양자점 LED를 상용화 하는 데 커다란 걸림돌이 돼 왔다. 또 이를 대체하는 소재인 인화인듐(InP) 역시 양자점을 합성한 사례가 드물고 발광소자에 적용하더라도 그 효율이 매우 낮았다.
연구팀이 개발한 양자점 LED는 핵심 소재인 콜로이드 양자점 내부에 전자와 홀을 직접 주입, 결합시켜 빛을 만들어내는 방식을 채택했다.
때문에 OLED(유기발광소자)에 비해 더욱 우수한 색순도와 효율을 지닌 총천연색 디스플레이를 제작할 수 있는 강점을 지닌다.
연구팀은 이 기술을 통해 최대발광효율(3.46%)과 최대밝기(녹색, 3,900nit)를 지니는 친환경 양자점 LED를 유연성 기판 상에 구현하는 데 성공했다.
첨단 디스플레이를 응용한 전자기기의 등장도 흥미롭게 전개되고 있다.
KAIST 전기및전자공학과 유회준 교수 연구팀은 세계 최초로 증강현실 전용 프로세서가 내장된 고성능·초저전력 머리 장착형 디스플레이(HMD, Head Mount Display) ‘케이 글래스(K-Glass)’를 개발했다.
2012년 구글이 프로젝트로 개발한 '구글글래스' 보다 프로세서 처리 속도가 30배 이상 빠르며 사용시간은 3배 이상 길어 증강현실시대를 앞당겼다는 평가를 받았다.
특히 구글의 기술은 바코드와 같은 표식을 인식해 해당 물체에 가상 컨텐츠를 첨가하는 방식의 증강현실을 구현하는 방식이기 때문에 표식을 설치하기 힘든 야외에는 증강현실을 구현할 수 없는 큰 단점이 있다.
케이글래스/사진=KAIST하지만 케이 글래스는인간 뇌의 시각 집중 모델에 영감을 받아 제작됐다.
전력소모를 줄이기 위해 ‘뉴런의 신경망’을 모방한 네트워크 구조를 적용했다. 뉴런의 신경망 구조를 활용해 프로세서 내 데이터를 전송 및 네트워크 병목현상을 효과적으로 극복한 것.
개발된 증강현실 전용 프로세서는 65nm(나노미터) 공정에서 제작돼 32㎟ 면적에 1.22TOPS(Tera-Operation per Second, 1초당 1012회 연산속도) 성능을 보인다.
또 30fps(초당프레임)/720p(픽셀) 비디오 환경의 실시간 동작에서 1.57TOPS/W(와트)의 높은 에너지 효율을 나타내 장시간 동작할 수 있다.
유 교수는 "투과형 HMD는 증강현실을 구현함에 따라 교육 엔터테인먼트 등의 분야에 큰 변화를 가져올 것"이라고 말했다.
