'상상이 현실로'…삼성전자 '홀로그래픽 디스플레이' 연구 네이처 게재

홀로그램 시야각 등 한계 극복해 상용화 가능성 확보

삼성전자 종합기술원 안중권 전문 연구원, 원강희 전문 연구원, 이홍석 마스터(왼쪽부터) /사진제공=삼성전자

삼성전자 는 종합기술원의 '얇은 홀로그래픽 디스플레이' 연구 논문이 세계적인 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다고 10일(현지시간) 밝혔다. 8년여간 고군분투 끝에 얻은 성과다.

홀로그램은 실제 존재하지 않지만 마치 눈앞에 대상이 있는 것처럼 생생한 이미지를 형성해주는 기술이다. '사실적인 영상을 표현한다'는 점에선 일상생활에서 흔히 접할 수 있는 고해상도 디스플레이와 비슷하지만 형성된 영상이 표현되는 '차원'에선 차이가 크다.

이홍석 종합기술원 마스터는 "디스플레이는 빛의 세기만을 조절해 영상을 나타내지만 홀로그램은 빛의 세기는 물론 위상까지 제어할 수 있어 스크린의 앞이나 뒤 허공에도 영상을 만들 수 있다"고 말했다.

/사진제공=삼성전자

홀로그래픽 디스플레이는 3차원(3D)을 구현하는 많은 디스플레이 중에서도 가장 이상적인 3D 디스플레이로 꼽힌다.

안중권 전문 연구원은 "사람은 물체의 깊이를 인식할 때 양안의 시차, 두 눈동자의 각도, 초점 조절, 운동 시차 등 많은 깊이 인식 단서들을 활용한다"며 "대부분의 3D 디스플레이 방식은 이들 단서 중 일부만을 제공하지만 홀로그램은 빛을 완벽하게 복제해 모든 깊이 인식 단서를 제공하기 때문에 실제 물체가 있는 것처럼 완벽하게 구현할 수 있다"고 설명했다.

홀로그램은 격리 병동 환자를 위한 병문안, 가상 설계도, 내비게이션, 고대 유물 구현까지 영역을 가리지 않고 다양한 분야에 적용 가능해 무한한 확장성을 지닌 기술이다. 하지만 화면을 키우면 화면을 볼 수 있는 각도가 좁아지고 각도를 넓히면 화면이 작아지는 게 한계다.

삼성전자 종합기술원 연구진은 좁은 시야각 문제를 해결하기 위해 'S-BLU'라는 특별한 광학 소자를 개발했다. 이를 활용하면 관찰자 방향으로 영상을 꺾어 시야각을 약 30배 넓힐 수 있다. 4K 홀로그램 영상을 실시간으로 생성할 수 있는 방법을 제시한 것도 주요 성과로 평가된다.


원강희 전문 연구원은 "실제 일상에서 홀로그램을 원활히 사용하기까지는 연구 개발이 더 필요하다"며 "다만 자동화 기기에 가상의 홀로그램 키패드가 적용되거나 매장 키오스크에서 상품을 홀로그램으로 선택하는 것과 같이 제한된 용도와 크기로는 조금 더 일찍 실생활에서 쓰일 수 있을 것"이라고 전망했다.

이홍석 마스터는 "앞으로 홀로그램이 디스플레이 시장을 선도할 핵심 기술로 자리 잡을 수 있도록 최선을 다하겠다"고 덧붙였다.