복잡한 시스템이나 안경 없이 3차원 홀로그래픽 이미지를 볼 수 있는 대면적·광시야각 디스플레이 기술이 개발됐다. 기존 디스플레이 생산 공정과 호환할 수 있는 초박형 구조라 상용화 가능성이 높은 것으로 평가된다.
한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)은 박용근 물리학과 교수와 박종찬 미국 일리노이대 연구원(전 KAIST 연구원) 연구팀이 간단한 박막 추가로 3차원 홀로그래픽 영상크기와 시야각을 대폭 늘린 무안경 홀로그래픽 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.
안경이 필요 없는 홀로그래픽 디스플레이는 오랜 시간 관련 업계의 꿈이었다. 현재 기술로 만들 수 있는 무안경 3차원 영상은 크기가 1㎝로 매우 작고 시야각도 3도로 제한된다.
3차원 홀로그램 구현에는 빛 세기와 진행방향을 정밀하게 변조하는 '공간광파면 조절기'를 쓰는데 조절기 픽셀 개수가 턱없이 부족하기 때문이다.
대안으로 여러 개 공간광파면 조절기를 합쳐 사용하거나 사람 인식 속도보다 빠르게 홀로그램 이미지를 다수 조합하는 방법이 나왔는데 시스템이 복잡해 널리 사용하는데 한계가 있었다.
연구팀은 구멍(핀홀)을 여러 개 뚫은 박막을 이용해 문제를 해결했다. 박막에 만든 핀홀은 빛을 넓은 각도로 퍼뜨린다. 3차원 영상 크기를 늘리고 각도를 넓히는 역할을 한다.
연구팀은 이 박막을 기존 디스플레이 LCD 패널에 부착, 가로세로 3㎝ 화면에 약 30도 시야각을 가지는 3차원 홀로그래픽 영상을 구현했다. 이는 기존 풀 HD 홀로그래픽 디스플레이로 표현할 수 있는 공간대역의 400배 수준이다. 적·녹·청 3가지 색을 표현할 수 있고, 60헤르츠(㎐) 동적 홀로그램도 구현해 냈다.
박종찬 박사는 “홀로그래픽 디스플레이를 상용화 하려면 넓은 영상 크기와 시야각, 간단한 시스템이 필요하다”며 “이번 기술은 휴대용 기기에서 홀로그래픽 디스플레이를 구현하는 기반이 될 것”이라고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
