서울대 박재형 연구팀, 현실감 높인 차세대 AR 디스플레이 개발

폐색 시스템 결합해 '실제 같은' AR 구현

'레이저 앤 포토닉스 리뷰' 표지 논문 게재

홀로그래픽 3D 영상이 실사 배경을 가리고 그림자를 드리우며 표시된 실험 결과. 사진 제공=서울대

박재형 서울대 전기정보공학부 교수 연구팀이 증강현실(AR) 환경의 사실감을 높인 폐색 기반 홀로그래픽 디스플레이 기술을 개발했다.

연구팀은 31일 홀로그래픽 디스플레이와 폐색 광학 시스템을 결합해 AR 환경의 사실감을 향상시키는 성과를 거뒀다고 밝혔다. 이번 연구는 지난 7일 광학 분야 국제 저명 학술지인 ‘레이저 앤 포토닉스 리뷰’ 내부 표지 논문으로 게재됐다.

차세대 스마트 디바이스로 각광받는 AR 글래스는 가상 영상이 실사를 자연스럽게 가리는 ‘폐색 효과’를 구현하지 못한다는 한계가 있다. 폐색 효과가 없으면 가상 영상이 현실과 반투명하게 겹쳐 보여 사용자의 몰입감이 크게 저하된다.



연구팀은 문제를 해결하기 위해 이상적인 3차원 영상을 표현하는 홀로그래픽 디스플레이와 광학 폐색 시스템을 결합해 현실감 있는 AR 환경을 완성했다. 개발한 시스템을 바탕으로 가상 영상이 실제 배경을 가리는 불투명한 3차원 AR 영상을 만들고, 가상의 물체가 현실 공간에 그림자를 드리우는 장면도 연출했다. 그 결과 기존 AR보다 명암과 선명도가 크게 향상돼 현실 배경의 간섭이 없는 3차원 AR 장면을 세계 최초로 구현했다.

해당 기술은 인간의 시각 특성에 자연스럽게 어우러지는 차세대 디스플레이 기술로 평가된다. 연구를 지도한 박재형 교수는 “이번 연구는 가상 영상이 실제 환경의 빛과 상호작용하는 새로운 형태의 증강현실 구현 가능성을 선보였다”며 “앞으로도 광학과 인공지능을 융합한 연구를 통해 보다 자연스럽고 몰입감 있는 시각 경험을 제공하는 차세대 디스플레이 기술을 개발해 나가겠다”고 밝혔다.

박재형 서울대 전기정보공학부 교수(왼쪽부터), 한웅섭 박사과정생, 이찬슬 석박사통합과정생. 사진 제공=서울대