삼성전자, 홀로그램 8년 연구 성과…저명 학술지 네이처 게재

기술 확산 장벽인 '화면 크기-시야각 상관관계' 해결 방법 제시

(사진출처=삼성전자 뉴스룸)

삼성전자 종합기술원의 홀로그램 연구가 세계적인 학술지에 실렸다. 홀로그램의 미래 가치를 알아보고 8년을 투자한 결과다.

10일 삼성전자 뉴스룸에 따르면 자사 종합기술원이 발표한 ‘얇은 홀로그래픽 디스플레이(Slim-panel holographic video display)’ 논문이 10일(현지 시간) ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 게재됐다.

홀로그래픽 디스플레이는 3D를 구현하는 많은 디스플레이 중에서도 가장 이상적인 디스플레이로 꼽힌다.

사람은 물체의 깊이를 인식할 때 양안의 시차, 두 눈동자의 각도, 초점 조절, 운동 시차 등 많은 인식 단서를 활용하는데, 홀로그램은 빛을 완벽하게 복제해 모든 인식 단서를 제공하기 때문이다.

다만 ‘화면의 크기와 시야각의 상관관계’가 기술 확산 장벽으로 꼽혔다. 화면을 키우면 화면을 볼 수 있는 각도가 좁아지고, 반대로 각도를 넓히면 화면이 작아지는 한계가 있었다.

예를 들어 30° 시야각을 가지는 풀HD 홀로그램의 크기가 2mmX1mm라고 가정했을 때, 홀로그램을 200mmX100mm로 보기 위해 크기를 확대하면, 시야각은 0.3°로 좁아지는 식이다.

삼성전자 연구진은 이 문제를 해결하기 위해 ‘S-BLU(Steering-Backlight Unit)’라는 특별한 광학 소자를 개발했다.

원강희 전문 연구원은 “S-BLU는 빛을 한 방향으로만 직진하게 하는 C-BLU라는 얇은 면 모양의 광원과 광선의 범위를 변경할 수 있는 빔 편향기로 구성되어 있다”며 “기존 10인치형 4K 해상도 화면은 0.6°의 아주 좁은 시야각을 제공하는데, S-BLU를 이용하면 관찰자 방향으로 영상을 꺾어 시야각을 약 30배 넓힐 수 있다”고 설명했다.

좁은 시야각을 극복하면서도 시중에서 사용되는 평판 형태의 얇은 디스플레이로 홀로그램을 만들어낸 것이다.

단일 칩 FPGA를 이용한 홀로그램 계산을 통해 4K 홀로그램 영상을 실시간으로 생성할 수 있는 방법을 제시했다는 점도 또 다른 성과로 꼽힌다.

이홍석 마스터는 “홀로그램의 생성부터 재생까지 전체적으로 완성된 시스템 구현을 통해 상용화 가능성을 확보했다”며 연구 의미를 밝혔다.