스마트폰 다음은 스마트글래스? 어디까지 왔나?

정우현 / 기사승인 : 2020-08-12 15:49:27
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스마트폰 다음은 스마트글래스?



증강현실은 현실세계에 가상의 디지털 이미지를 입히는 방식이다. 눈으로 실제 세계를 볼 수 있다는 점에서 눈을 가린 채 그래픽 영상만 보여주는 가상현실(VR)과는 다르다. 실내에서만 쓸 수 있는 VR 기기와 달리 AR 글래스는 안경처럼 걸어다니면서 쓸 수 있어 쓰임새가 훨씬 다양하다.



정보기술(IT) 전문가들은 AR 글래스가 스마트폰을 이을 차세대 플랫폼 기기로 부상할 것이라고 전망한다. 시장조사기관 IDC는 지난해 4월 증강현실 시장이 2020년부터 가상현실 시장을 추월해 2022년에는 1000억 달러(약 113조원) 이상으로 성장할 것으로 내다봤다. 최 이사는 “VR 기기와 달리 AR 기기는 실외로 가지고 갈 수 있어 휴대폰과 같은 이동성을 확보할 수 있고, 양손을 자유롭게 하는 장점이 있어 원격 항공정비 등 산업용으로도 활용도가 높다”고 설명했다.

 

 

 

 

포화상태가 된 스마트폰 시장에서 삼성전자, 애플과 같은 스마트폰 제조사를 비롯해 마이크로소프트와 페이스북 등 글로벌 IT기업들은 AR을 미래 성장동력으로 주목하고 있다. 애플 최고경영자 팀 쿡은 2016년 “가상현실보다 증강현실에서 더 많은 기회를 찾을 수 있을 것이며, 증강현실은 인공지능과 더불어 애플의 미래 핵심 기술이 될 것”이라고 언급하기도 했다. 애플은 2020년 말까지 AR 글래스를 내놓는 것을 목표로 세웠다. 내부적으로 전용 반도체, 디스플레이, 운영체제 개발을 위해 7~8개 정도의 프로젝트를 가동하고 있는 것으로 알려졌다.



AR 글래스를 상용화하기 위한 핵심 기술은 대략 6가지 정도다. 전용 칩셋, 배터리, 디스플레이 모듈, 센서, 광학계, 응용프로그램이다. 디스플레이의 경우 해상도를 높이고 머리를 돌렸을 때 20밀리초(1000분의 20초) 이내의 지연시간 안에 영상과 시선을 일치시키는 기술이 필요하다. 여기에는 센서와 통신기술, 인공지능 처리기술이 필요하다.



광학계는 가볍고 넓은 시야각을 제공해야 한다. 현재 AR 글래스의 시야각은 최대 40도 정도다. 최초의 AR 글래스인 구글 글래스가 채택한 하프미러 방식으로 시야각 50도를 만들려면 렌즈의 두께가 2.5~3인치가 되기 때문에 실용성이 떨어진다. 마이크로소프트가 만든 AR 글래스 ‘홀로렌즈’는 빛의 빨강, 초록, 파랑의 파장에 따라 반사하는 필름을 각기 따로 두는 방식이라 렌즈 두께를 줄일 수는 있으나 필름을 픽셀 단위로 붙여야 해 양산하기 어렵다는 단점이 있다.

 

 

 

 

 

일반적으로 VR/AR/MR 스마트 가상/증강/혼합 현실 매직안경은 다음과 같은 4가지 주요 디바이스 기술범주와 몰입감/현실감 향상을 위해 5G통신과의 초연결성(Hyper-Connectivity)을 강조하고 있다.



·디스플레이(Dispaly) 기술: AR/VR 속 몰입콘텐츠를 사용자가 감각적으로 경험할 수 있게 만드는 화상 기술로 현재 시각, 청각에 주안점을 두지만, 향후 촉각, 후각, 미각 및 디지털트윈을 통한 미래예측 인공지능 가능 타진



· 트래킹(Tracking) 기술: 몰입 콘텐츠에서 사용자 생체데이터를 인지하여 실시간으로 추적하는 기술로 현재 전 세계 스타트업 회사

중심으로 손동작, 발동작, 골격추적을 연구



· 정합(Rendering) 기술: 몰입콘텐츠를 고해상도/고화질로 정합·구현하는 HW/SW 통합기술로 콘텐츠의 사실적인 표현을 나타내는 게임회사의 VR콘텐츠 제작과 AR가상객체 생성을 연구



· 사용자 인터페이스 상호작용(UI Interaction)기술: 몰입콘텐츠를 지각/인지/조작/입력하는 웨어러블 상호작용 및 인터페이스 기술로

적외선/자이로-센서를 내장하여 모션 플랫폼과 연동을 연구. 그러나 ETRI-TR 과제는 ‘보는통신’에 주안점을 두고, 기존 XR 접근과 다른 핵심연구 방향을 수행 하고 있다.



· 안경타입의 증강현실 글라스 컴퓨팅 폰을 제공하여 전화, 영화, 증강현실 스마트 안경,in-Client 분리형 컴퓨터 구조를 제공


실패를 거듭하는 AR·VR

 

 

 

 

지금까지 AR·VR(가상현실)을 통칭하는 'XR(확장현실)' 기술은 '저주받은 기술'이라고 불릴 정도로 시장에선 철저히 실패했다. 2010년대 초반부터 XR은 고속 인터넷과 발전된 데이터 처리 기술 등을 발판 삼아 우리 삶을 바꿀 차세대 혁신 기술로 기대받았다. 하지만 지금까지 상업적으로 성공한 모델은 한 건도 없었다.



가장 큰 이유는 기기의 기술 혁신이 더뎠기 때문이다. VR 헤드셋은 수년째 무게 줄이기와 어지럼증 해결이라는 난관을 뚫지 못했다. AR 글라스 역시 배터리 사용 시간, 무게, 가격 등 여러 면에서 고전해왔다.



대표적으로 구글은 지난 2013년 말 '구글 글라스'라는 이름으로 세계 첫 AR 글라스를 출시했다. 하지만 이 제품은 비싼 가격과 무거운 무게, 낮은 활용도 탓에 출시 2년 만에 자취를 감췄다. 구글 실패 이후 5년이 지난 지금도 시장 상황은 크게 변하지 않았다. 삼성전자는 지난 5월 자체 운영하던 VR 온라인 플랫폼 '삼성XR' 서비스를 9월 말 종료하고, 관련 앱에 대한 지원도 모두 중단한다고 공지했다. 삼성전자가 지난 2014년 처음 내놓은 VR 기기 '기어VR'도 수년째 신제품이 나오지 않고 있다. 페이스북의 VR 기기 자회사인 '오큘러스'도 지난 6월 저가형 VR 헤드셋인 '오큘러스 고'의 판매를 중단했다.



한국, 하드웨어 경쟁력 떨어져



레티널은 AR 글래스에 들어가는 렌즈의 광학계 솔루션을 개발하는 국내 스타트업이다. 바늘구멍 원리(핀홀)를 응용해 개인의 시력 차이나 초점거리와 무관하게 뚜렷한 상을 보여주는 AR 렌즈를 자체 기술로 개발했다. 레티널이 만든 핀미러 방식 렌즈는 거울의 수에 따라 시야각을 조정할 수 있다. 복잡한 부품 없이 렌즈와 디스플레이 모듈만으로 광학계를 만들어 가볍고, 전력 소비를 줄인 것이 장점이다. 광학계의 난점을 크게 개선한 것으로 평가받지만 레티널의 기술만으로는 한국이 스마트폰 시장에서 거둔 성공을 AR에서 재현하기엔 충분치 않다.

 

 

 

 

레티널의 AR 글래스에는 가로세로 약 5㎜ 정도의 디스플레이 모듈이 들어간다. 소니 제품으로 반도체 위에 OLED를 심어 놓아 해상도와 화질을 월등히 높인 차세대 기술 ‘올레도스(OLEDoS)’가 적용됐다. 이전 세대 AR 디스플레이 기술인 엘코스(LCOS)의 경우, 한국의 라온텍이 세계 최고 기술을 갖고 있지만 올레도스 기술을 보유한 회사는 없다는 게 최 이사의 설명이다.



이병호 서울대 전기정보공학부 교수는 “렌즈를 포함한 홀로그램 광학소자 기술은 우리가 세계와 맞먹지만 디스플레이 기술은 뒤진 편”이라면서 “국내 회사들이 스마트폰용 디스플레이나 대형 TV용 패널 개발에만 집중하는 바람에 AR 글래스에 최적화된 디스플레이 개발에는 소홀히 했기 때문”이라고 말했다. 이 교수는 지난해 11월 넓은 시야각을 제공하는 경량 AR 렌즈 기술 개발에 성공한 바 있다.



배터리 기술 개발에도 공을 들여야 한다. 사용이 편하려면 배터리를 안경 안에 내장해야 하지만 지금의 충전식 배터리는 부피가 크고 자유롭게 형태를 만들기 어렵다. 대안으로 전고체 배터리가 거론된다. 전고체 배터리는 전해질을 고체화한 배터리로 집적도가 기존 배터리의 20배 정도다. 스마트폰에 적용하면 한 번 충전해 한 달을 쓸 수 있다. 부풀어 오르거나 액이 흐를 염려도 없어 안전하다. 이런 장점 때문에 전기차 시대를 이끌 ‘게임체인저’ 기술로 부상했다.



국내 AR 출시, 하지만...



LG유플러스는 5세대(5G) 이동통신과 증강현실(AR) 기술을 결합한 AR글라스를 공식 판매한다. 제품은 중국 스타트업 엔리얼이 개발한 AR 글라스 '엔리얼 라이트'이다. LG유플러스 본사에서 기자간담회를 열고 21일부터 판매한다고 밝혔다.



LG유플러스는 세계에서 처음으로 소비자용으로 판매되는 AR글라스라고 강조했다. 미국 마이크로소프트와 구글 등이 AR글라스를 내놨지만 이는 기업용 또는 개발자용이라 소비자들이 직접 구매해 사용하기는 어려웠다. 가격도 2000달러(약 238만 원) 선에 무게는 300g을 넘었다. 이에 비해 유플러스 리얼글래스의 판매 가격은 69만9000원(부가가치세 포함)으로 상대적으로 저렴하다.

 

 

 

 

한편, 코로나 사태 이후 글로벌 IT 기업은 잇따라 새로운 XR 기기 출시를 예고하고 나섰다. 애플은 이르면 내년 하반기 아이폰 등 스마트 기기와 무선 통신으로 연동하는 AR 글라스를 출시할 예정이다. 손짓만으로 AR 글라스를 작동할 수 있고, 가격은 499달러(약 59만원) 수준인 것으로 알려졌다. 구글도 올 2월 산업용 AR 글라스인 '구글 글라스 엔터프라이즈 에디션2'를 선보였다. 삼성전자도 차량용 AR 글라스 기술의 특허를 출원했다. 안경을 쓰면 현실 도로 위에 내비게이션처럼 목적지까지 경로 정보가 뜨는 방식이다.



다만 일부에선 AR·VR업체 대부분이 B2C(기업 대 고객) 시장이 아닌 B2B(기업 대 기업) 시장에 집중하는 상황에서 LG유플러스가 개인을 상대로 AR기기 판매에 나선 건 시기상조라는 우려도 나온다. 이에 대해 김준형 LG유플러스 상무는 "코로나 '뉴노멀' 이후엔 원격 수업, 원격 회의를 비롯해 의사들의 원격 진료까지 AR 기술이 활용되며 수요가 늘어날 전망"이라며 "사업 분야를 차근차근 늘려갈 것"이라고 말했다

[뉴스퍼블릭=정우현]

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