피부에 밀착 '스트레처블' 디스플레이 기술 개발해…멀미 없애는데 도움될까 기대
멀미 줄이기 위해 고화질, 속도감 중요해…현재 기술로는 해상도, 화면주사율 구현 어려워
HMD·VR, 높은 해상도, 화면주사율이 가능해지면 어지럼증 없는 디스플레이 구현도 가능해
HMD 제품을 원활하게 사용하기 위해서는 VR 기기 사용시 발생하는 어지럼증이 사라져야 한다. 그러기 위해선 '디스플레이'가 안고 있는 근본적인 기술 문제를 해결해가야 한다.
현재 VR '디스플레이'는 어지럼증을 줄이기 위해 인체 속도와 맞는 빠른 속도의 VR 화면 구현에 대한 기술적 문제를 어떻게 해결하고 있을까. 사용자의 움직임에 맞게 빨리 화면을 위치에 구현하면 어지러움증도 줄어들게 된다.
이에 대한 방안으로 최근 차세대 디스플레이인 '스트레처블' (Stretchable) 소재가 뜨고 있다. 스트레처블 디스플레이는 고무처럼 늘어나는 신축성있는 소재를 디스플레이에 적용한 기술로 피부에 딱 밀착된 웨어러블(착용형) 디바이스 기기를 만들 수 있다. VR 기기에 도입시 시야 각도로 움직임, 속도 등을 인체와 동일하게 유지하며 VR을 경험할 수 있어 멀미 문제 해결의 실마리로 기대하고 있다.
하지만 과연 화면 구현 속도도 이를 따라갈 수 있을지는 미지수다. VR 사용시 멀미 유발을 줄이기 위해선 결국 고화질과 속도감, 이 두 마리 토끼를 다 잡는 것이 중요하다. 그렇기 때문에 VR 기기는 만들 때 밝기(휘도)는 1000니트 이상, 해상도는 60ppd(pixels per degree), 120헤르츠(Hz) 이상으로 화면주사율을 지원해야 한다.
하지만 업계 관계자에 따르면 현재 마이크로 디스플레이 기술은 이 같은 해상도와 화면주사율을 따라잡지 못하고 있다.
디스플레이에서 해상도는 매우 중요하다. 해상도가 높으면 왜 좋을까? 가상 이미지를 선명하고 입체감 있게 볼 수 있다. 화면주사율이 높으면 빠른 속도로 화면이 구현돼 어지러움증 없는 VR을 즐길 수 있다.
모든 VR 디스플레이 해상도에는 스테레오스코픽 3D(S3D: Stereoscopic 3D) 방식을 사용한다. 스테레오스코픽 3D의 원근법은 모든 방향에서 입체감을 형성해 양안 시차를 활용한다.
그런데 이 방식을 사용하기 위해선 상당히 높은 컴퓨팅 연산 능력을 필요로 한다. 기본 컴퓨터 연산 능력이 높아야 프레임 속도도 빨라지면서 VR 영상 합성에 필요한 초고해상도를 유지시켜주며 몰입감을 높여주기 때문이다.
하지만 인체의 반응 속도를 VR 스테레오스코픽 3D 방식이 따라잡지 못하기 때문에 VR 기기 사용시 멀미가 발생하게 된다. 빠르게 화면을 구현하지 못하는 속도의 차이는 곧, 속도에 맞는 화질을 구현해내지 못하는 것을 포함하기 때문에 화질의 차이도 된다.
높은 해상도에 인체 속도에 맞는 빠른 속도로 화면주사율을 구현하는 것이 가능해지면 어지럼증없는 디스플레이 구현도 가능해진다. 현재 VR 구동속도에 5G 데이터 속도까지 활용, 가상현실 단계를 업그레이드하는 5G 기술을 지난해부터 도입중이다.
하지만 멀미를 못느끼는 VR 디스플레이를 구현하기 위해서는 지금의 한계를 '훌쩍' 뛰어넘는 디스플레이 신기술이 필요한 시점이다.
한편, HMD 제품 헤드셋은 ‘See Closed’ 방식을 사용한다. 이 방식은 앞을 가리는 방식으로 메타버스와 현실을 분리시켜 준다. 헤드셋을 쓰면 메타버스 속으로 들어가 VR 세계는 볼 수 있지만 당장 현실 속 눈 앞은 볼 수 없는 상태가 된다.
이 같은 불편함을 없애기 위해 스트레처블 뿐만 아니라 향후 투명 VR기기 제작에도 힘쓰고 있다. 대표적인 예로 마이크로소프트(MS) '홀로렌즈2'는 혼합현실(MR) 프로그램을 일부만 투명한 '글라스'에서 구현하고 있다.
소비자의 니즈에 따라 멀미가 나지 않으면서도 얇고, 가볍고, 휴대성이 좋은 HMD 제품을 향한 연구 개발이 진행될 것으로 보인다.
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AI타임스 이하나 기자 22hnxa@aitimes.com
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