SF(Science Fiction)영화에 단골로 등장하는 장면을 꼽자면 3D 홀로그램이 빠질 수 없다. 멀리 떨어진 상대방과 소식을 주고받는 것은 물론이고 특정 지형물이나 물건을 입체로 표현하니 보기만 해도 생동감이 넘치고 한번쯤 경험해보고 싶은 마음이 든다. 하지만 3D 홀로그램, 그러니까 3D 디스플레이를 상용화하려면 적지 않은 난관을 넘어야 한다.

■ 응용분야 넓고 부가가치도 높아
3D 디스플레이는 생각보다 역사가 깊다. 지난 1883년 영국의 발명가 휘트스톤에 의해 처음으로 시도됐고 1903년 최초의 3D 영화가 프랑스에서 등장했다. 여기에 1952년 미국에서는 장편 입체영화 '악마 나리'가 개봉해 큰 인기를 끌었으나 1950년대부터 TV가 본격적으로 보급되면서 3D 영화는 빛을 잃었고 오랫동안 감상하면 두통이나 구토를 유발하는 등의 문제점으로 인해 서서히 잊혀졌다.

SF영화 못지 않은 3D 디스플레이가 상용화될 날도 멀지 않았다. (사진 : 서던캘리포니아대학교)

하지만 지금은 상황이 조금 달라졌다. HD(High Definition)에 풀HD가 개발되면서 화질과 해상도는 크게 발전했지만 2차원 정보만을 표시할 수 있는 TV와 같은 2D 디스플레이는 3D 디스플레이 비해 생동감, 현실감, 깊이감이 떨어진다.

더구나 시청자의 눈높이는 계속 올라가고 있지만 2D 디스플레이는 더 이상 이런 욕구를 수용하기 어렵다. 쉽게 말해 사용자 욕구와 디스플레이 기술 발전이 맞물리면서 3D 디스플레이가 다시금 주목받고 있다는 뜻이다.

한국과학기술연구원(www.kist.re.kr)의 박민철 박사는 "3D 디스플레이는 세계적인 추세이며 정보통신, 교육, 방송, 광고, 의학, 군사, 설계, 엔터테인먼트 등 응용분야가 굉장히 넓다"면서 "다만 아직 기술이 개발 단계이고 3D 디스플레이를 바라봤을 때 나타나는 피로감의 원인이 정확하게 규명되지 않아 아직 가야할 길이 멀다"고 전한다.

3D 디스플레이는 크게 안경식과 무안경식으로 나뉜다. 안경식은 다시 편광안경과 LC 셔터안경으로 분류할 수 있는데 두 가지 방식 모두 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 들어오는 영상을 달리하는 양안시차를 이용한다. 안경식은 왼쪽과 오른쪽 눈의 위치 차이를 이용한 것으로 뇌가 양쪽 눈에 들어온 영상을 분석하는 과정에서 입체감을 준다. 한마디로 뇌의 착시 현상을 응용한 것.

무안경식의 경우 안경식과 마찬가지로 왼쪽과 오른쪽 눈에 각각 다른 영상을 보여주는 양안시차 방식이 있으며 공간에 실제로 3D를 표현하는 용적 방식, 그리고 홀로그래픽 방식으로 각각 나뉜다. 특히 홀로그래픽 방식은 가장 이상적인 3D를 만들어낼 수 있어 차세대 디스플레이로 각광받고 있다. 다만 해상도가 낮고 실시간으로 처리해야 할 데이터량이 많아 앞으로 개선해야 할 점이 많다.
 

3D 디스플레이는 크게 안경식과 무안경식으로 나뉜다. 안경식은 다시 편광안경과 LC 셔터안경으로 분류할 수 있는데 두 가지 방식 모두 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 들어오는 영상을 달리하는 양안시차를 이용한다.	캐나다 캘러리 대학교에 만든 케이브맨도 3D 디스플레이 기술을 사용한다. (사진 : 캘거리 대학교)

박민철 박사는 "하드웨어 기술 개발 못지 않게 중요한 것이 콘텐츠 확보"라며 "이미 중국과 일본은 3D TV 방송을 시작했고 국내에서도 위성과 지상파를 하나로 합친 통합 3D DMB 표준화를 진행하고 있다"고 덧붙였다.

■ 2020년까지 150억 달러 규모, 원천기술 확보가 관건
3D 디스플레이 응용분야를 조금 더 자세히 살펴보자. 정보통신 분야에서는 SF영화에서 그랬던 것처럼 서로 멀리 떨어진 사람과 회의를 진행하거나 가상 관광도 가능해진다. 시스코시스템즈 존 체임버스 회장이 선보인 텔레프레즌스가 가장 대표적인 예다. 물론 현재 선보인 텔레프레즌스는 풀HD 해상도로 이뤄진 2D 디스플레이 화상회의 시스템이지만 여기에 홀로그래픽을 접목하면 문제가 해결된다.
 

현대아이티는 일본 BS11과 손잡고 3D TV를 본격적으로 선보였다. (사진 : 현대아이티)	한국과학기술연구원의 박민철 박사는 "3D 디스플레이는 세계적인 추세이며 정보통신, 교육, 방송, 광고, 의학, 군사, 설계, 엔터테인먼트 등 응용분야가 굉장히 넓다"고 전한다.

의학 분야도 마찬가지다. CT(컴퓨터 단층 촬영)만 하더라도 처음 등장했을 때는 2D로 이뤄져 있었으나 지금은 3D가 대세다. 다만 영상을 표시해주는 모니터가 2D 디스플레이라 완벽한 진단을 하기가 쉽지 않다. 분당서울대학교병원 영상의학과 심혈관계 전은주 교수는 "3D CT로 만든 동영상을 3D 디스플레이로 표현할 수 있다면 환자의 상태를 보다 빠르고 정확하게 판단할 수 있을 것"이라고 전했다.

실제로 3D 디스플레이를 이용한 캐나다 캘거리 대학교 의과 대학의 연구원들은 신체를 입체영상으로 살펴볼 수 있는 케이브맨(Cave Man)을 만들었다. 케이브맨은 CT와 MRI(자기공명촬영장치), 엑스레이 등을 이용해 신체를 세밀하게 촬영한 후 이를 3D로 만든 것이다. 단순히 소스만 3D가 아니라 의사가 직접 편광안경을 쓰고 신체 속으로 들어가 살펴볼 수도 있다.

산업연구원과 글로벌 인사이트에 따르면 3D 디스플레이 시장은 2007년을 기준으로 약 3억 달러에서 오는 2010년이면 21억 달러로 성장할 것으로 내다봤다. 특히 LCD, PDP와 같은 2D 디스플레이에 2D/3D 호환이 가능한 무안경식 기술을 사용하면 기존 생산 공정을 그대로 유지할 수 있어 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.

박민철 교수는 "앞으로 디스플레이는 3D가 부가적인 요소로 작용하고 2020년까지 시장이 150억 달러까지 커질 것으로 예상된다"면서 "3D 디스플레이가 보급되기까지는 오랜 시간이 걸리겠지만 최근 관련 기술이 빠르게 발전하고 있어 원천기술을 확보해야 차세대 디스플레이 시장에서 살아남을 수 있을 것"이라고 전했다.