영화 속 홀로그램 회의 현실로…'안경 없는 3D' 시대 성큼

 

 

 

 

김성규 KIST 영상미디어연구단 박사 "올해 상용화 박차“
다량 특허 보유 국내외 기업이전 완료…"3D 기술, 의료분야 시장 진출 가능"

 

최근 출시되는 TV에는 기본적으로 3D기능이 탑재되어 있다. 그러나 3D기능을 집에서 활용하기란 쉽지 않다. 안경을 써야하는 불편함과 3D기능을 뒷받침해줄 소프트웨어 및 콘텐츠 개발이 활발하게 이뤄지지 않아 TV 3D기능은 거의 무용지물일 때가 많다.

 

안경을 쓰지 않으면서 피로감이 덜 한 3D기술이 개발된다면? 이러한 상상으로 최근 KIST(한국과학기술연구원) 영상미디어연구단이 '무안경 다시점 3D단말기술'을 개발하고 기술이전 하는 등 상용화에 시동을 걸고 있다.

 

 

무안경 다시점 3D단말 기술은 말 그대로 안경을 쓰지 않고도 영상을 3D로 볼 수 있는 기술을 말한다. 이 기술 개발이 진전되면 궁극적으로 '홀로그램'기술 수준까지 이어질 수 있을 지 귀추가 주목된다.

 

홀로그램 기술이 개발되면 영화에서 볼 수 있는 홀로그램 회의, 허공에 뜬 그림과 영상을 터치하며 자료를 검색하는 장면을 현실화시킬 수 있을 것으로 예상된다.

 

김성규 영상미디어연구단 박사는 "완벽한 3D는 홀로그램 기술이라 말한다. 사진과 영상 등 모든 보여지는 것들이 2D에서 3D로 조금씩 변해가는 만큼 곧 3D세계가 도래할 것"이라며 "미래의 완벽한 3D 홀로그램의 시기가 올 때까지 홀로그램과 대응할 수 있는 기술개발이 필요하다"고 말했다.

 

 

"3D 기술이전 완료, 올해 상용화한다"

 

독일과 일본 등 이미 여러 세계 기업들이 무안경 3D 개발을 상용화하기 위해 움직이고 있다. 그러나 아직 불완전한 상태로 그림이 섞여 보이는 크로스토크, 낮은 해상도, 눈의 피로현상, 제안된 시각위치, 모아레 현상 등 많은 문제점을 해결해야 한다.

 

김성규 박사팀은 '추적방식 상용화 핵심기술'과 '비추적 방식 다시점 3D 기술'에 초점을 맞춰 기술개발 중이다.

 

추적방식 상용화 핵심기술은 현재 상용화된 3D TV 수준의 3D 화질을 안경을 쓰지 않고 보는 것과 같은 기술이다. 비추적 방식 다시점 3D 기술은 별도의 제약 없이 실물을 보는 것과 같이 화면 왼쪽에서 본 모습과 오른쪽에서 본 모습이 서로 다른 입체감을 줄 수 있다.

 

 

김 박사팀은 최근 추적과 비추적 방식에서 크로스토크 저감 기술과 자연스러운 운동시차 입체영상, 넓은 영역에서 시청할 수 있는 기술 등을 개발했다. 이 기술들은 글로벌 대기업의 기술에 반해 성능이 우수한 것으로 나타났다.

 

 

먼저 김 박사 연구팀은 크로스토크가 상용화 기준에 적절한지 측정하기 위해 정량측정시스템과 정성적 측정 시스템을 개발했다.

 

김 박사팀은 정량적으로 크로스토크를 측정하기 위해 필요위치의 3D 영상의 밝기를 시점별로 측정할 수 있는 시스템을 개발하여 객관적인 3D 성능을 확인 할 수 있게 했다. 또한 사람의 눈처럼 두개의 렌즈가 달린 로봇이 가로줄과 세로줄이 섞인 영상을 관찰했을 때 오른쪽 카메라와 왼쪽 카메라가 각각 가로와 세로를 정확히 구분해 낼 수 있게 하는 등 크로스토크가 적음을 정성적으로 확인할 수 있는 검증 시스템도 개발, 3D 디스플레이의 성능을 과학적으로 검증할 수 있게 했다.

 

김 박사팀이 개발한 시스템으로 무안경 3D 크로스토크를 관찰한 결과, 가로와 세로선이 완전히 구분 되는 등 크로스토크 5%이내 상용화기준을 만족시키는 것으로 나타났다. 안경을 쓰는 3D의 경우 크로스토크가 5%이내가 되어야 상용화 가능하다. 반면 글로벌 대기업의 무안경 3D는 가로·세로선 구분이 명확하지 못했고, 측정 결과 크로스토크도 10% 이상으로 상용화기준을 만족시키지 못하는 것으로 나타났다.

 

김 박사팀은 크로스토크 원인을 해결하는 핵심 특허들과 관련 기술들 중 일부를 글로벌 기업에 기술이전했다.

 

비추적방식 다시점 3D기술에서도 연구팀은 크로스토크를 줄이는데 성공했다. 기존 기술의 경우 A구간에서 B구간으로 이동하는 순간 끊김 현상이 발생해 영상이 매끄럽지 못했다. KIST이 같은 문제점을 해결하고 지난해 국내기업 스카이미디어에 기술이전을 완료했다.

 

김 박사에 따르면 기술이전한 비추적 방식 3D기술은 여러 사람이 자유롭게 볼 수 있는 공항이나 백화점 등에 광고 스크린으로 충분히 활용 가능할 것으로 기대된다. 특히 태아를 3D로 관찰하거나 수술을 위한 정보공유 등 의료분야에서 상용화가능성이 크다. 또 사격시뮬레이션, 놀이기구, 영화관, 개인 노트북과 모바일 기기 등의 다양한 분야에 활용할 수 있다.

 

이 외에 김 박사팀은 스크린빔에서도 3D 영상을 볼 수 있도록 연구개발 중이다. 다방면으로 영상을 쏘아주는 것이 필요하기 때문에 실제 연구실에는 100여대의 스크린빔을 직접 연결하는 작업이 한창이었다.

 

 

"3D HW개발에 따른 SW신시장 기대"

  

"KIST와 인연이요? 박사과정을 준비하던 때 KIST 연구주제가 마음에 들어 먼저 연락을 했어요. 그렇게 맺은 인연으로 KIST에서 연구개발한지도 10여년이 지났네요."

 

김성규 박사와 KIST의 인연은 특별하다. 박사과정을 준비 중이던 1990년대 중후반 연구주제를 고민하던 김 박사는 KIST에서 3D 디스플레이를 연구한다는 소식을 듣고 직접 KIST에 러브콜을 보내면서 인연을 맺었다. 

 

김 박사가 KIST에서 연구를 한 지도 10여년. 하지만 3D와 홀로그램 기술은 인간의 지각기능 들과 밀접한 관련이 있어 상용화가 쉽지 않은 것이 사실이다.

 

김 박사는 "완벽한 3D는 홀로그램이라고 말한다. 그러나 홀로그램 기술이 워낙 어려워 구현이 언제 될지 예상하기 어렵다"면서도 "우리가 홀로그램 수준에 근접하여 자연스럽게 3D로 볼 수 있는 하드웨어 기술을 개발하면 그에 걸 맞는 SW기술과 컨텐츠도 도출되고 그러면서 새로운 시장을 창출·확대할 수 있지 않을까"라고 기대했다.

 

마지막으로 그는 "지난해 기술이전을 했으니 올해와 내년에는 상용화에 초점을 맞출 것"이라며 "연구개발 결실을 내놓을 수 있도록 박차를 가할 것"이라고 포부를 밝혔다.