"시공간 넘는 영상 구현"…삼성전자, '홀로그램' 연구 성과 네이처 게재

[아이뉴스24 장유미 기자] 삼성전자가 8년여간 공들인 '홀로그래픽 디스플레이' 성과를 세계적인 학술지 '네이처'에 게재해 주목 받고 있다.

12일 삼성전자 뉴스룸에 따르면 삼성전자 종합기술원 이홍석 마스터와 안중권·원강희 전문연구원은 지난 10일(현지 시간) '얇은 홀로그래픽 디스플레이' 논문을 '네이처'에 최근 게재했다.

홀로그램은 실제로 존재하지 않지만 마치 눈앞에 대상이 있는 것처럼 생생한 이미지를 형성해주는 기술이다. '사실적인 영상을 표현한다'는 점에선 일상 생활에서 흔히 접할 수 있는 고해상도 디스플레이와 비슷하지만, 가장 큰 차이는 형성된 영상이 표현되는 '차원'이다.

이홍석 마스터는 "디스플레이는 빛의 세기만을 조절해 영상을 나타내지만, 홀로그램은 빛의 세기는 물론 위상까지 제어할 수 있다"며 "스크린의 앞이나 뒤 허공에도 영상을 만들 수 있다"고 설명했다.

특히 홀로그래픽 디스플레이는 3D를 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 말했다.

홀로그램은 영역을 가리지 않고 다양한 분야에 적용 가능해 무한한 확장성을 지닌 기술로 꼽힌다. 하지만 '화면의 크기와 시야각의 상관관계'라는 커다란 장벽으로 인해 아직까지 많은 곳에서 활용되지 못하고 있는 상황이다.

이에 연구진은 이러한 좁은 시야각 문제를 해결하기 위해 'S-BLU(Steering-Backlight Unit)'라는 특별한 광학 소자를 개발했다. S-BLU를 이용하면 관찰자 방향으로 영상을 꺾어 시야각을 약 30배 넓힐 수 있다.

또 연구진은 4K 홀로그램 영상을 실시간으로 생성할 방법도 제시했다. 이들은 정보 유실을 막고 과도한 샘플링을 하지 않는 조건을 적용해 알고리즘을 최적화한 후 FPGA(Field Programmable Gate Array·프로그램이 가능한 비메모리 반도체의 일종)를 사용해 실시간으로 홀로그램을 계산했다.

원강희 전문 연구원은 "홀로그램이 점점 대중화되면 손가락 움직임이나 음성, 눈의 시선 추적, 뇌파 인식 등과 같이 비접촉식 UI(유저 인터페이스)가 활발히 사용될 것"이라면서도 "실제 일상에서 홀로그램을 원활히 사용하기까지는 연구 개발이 더 필요할 것"이라고 밝혔다.

이 마스터는 "홀로그램의 생성부터 재생까지 전체적으로 완성된 시스템 구현을 통해 상용화 가능성을 확보했다"며 "앞으로 홀로그램이 디스플레이 시장을 선도할 핵심 기술로 자리 잡을 수 있도록 최선을 다하겠다"고 말했다.