SF영화 속에서만 보던 홀로그램 이미지를 실제 눈으로

ETRI 홀로그램 기술, 영상 앞에 띄워… 비접촉 터치로 보안·장애인 도울 것

국내 연구진이 SF영화 속에서만 보던 홀로그램 이미지를 실제 눈으로 볼 수 있게 하면서 공간상 위치를 표현할 수 있는 기술을 개발하는데 성공했다.

이에 따라 향후 눈앞에 보이는 홀로그램 영상의 단추를 누르면 비접촉이지만 만지는 것과 동일한 효과를 누릴 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 ㈜브이터치, ㈜제이랩, ㈜제이비랩 등과 공동연구·개발한 '공간 리얼 홀로그램 버튼 기반 비접촉 터치 기술'이 내년 초 미국 라스베이거스에서 열리는 ‘2024 소비자가전전시회(CES) 혁신상’에 선정됐다고 밝혔다.

이번에 수상하게 된 CES혁신상은 △스마트시티 △스마트홈 △컴퓨터 주변기기 및 액세서리 등 3개 부분에서 기술의 혁신성을 인정받았다.

연구진은 향후 실증을 통해 실현 가능성을 검증할 예정으로 본 기술은 키오스크, 차량용 디스플레이, 엘리베이터 버튼, 도로교통 표지판, 도어록 등 보안장치 등에 널리 활용될 것으로 보인다.

연구진이 이번 개발에 성공한 홀로그램은 일정한 면적 내에서 원하는 크기의 공간 홀로그램 이미지 제공이 가능하다.

아울러 사용자가 원하는 거리의 홀로그램 이미지 생성도 가능토록 컴퓨터 계산을 통해 공정을 개발했다고 한다.

연구진은 실제 홀로그램 필름을 만들기 위해 유리판에 홀로그램이 나타나도록 나노패턴을 입혀두어 평상시에는 유리판이 투명하지만, 빛을 비추면 이미지가 보이게 된다.

이미지의 크기는 조절할 수 있고 화면 앞으로 튀어나오게 하는 거리 또한 조절된다.

▲ ETRI 연구진이 브이터치 등과 공동개발한 공간 리얼 홀로그램 버튼 기반 비접촉 터치 기술. 화살표 이미지의 크기는 조절할 수 있고, 화면 앞으로 튀어나오는 거리도 조절된다. ⓒ ETRI

실제 연구진이 시제품으로 만든 홀로그램은 광원이 들어가 있는 목업구조물 내 5cm×5cm 크기의 패널 안에 구성되어 있다.

패널 정면과의 거리 간격을 약 4cm 정도 두면 센서가 인식해 2.5cm×2.5cm 크기의 화살표 홀로그램 영상이 띄워져 보인다.

▲ 공간터치 기술 구현이 가능한 홀로그램 디스플레이(빨강). ⓒ ETRI

연구진은 붉은색(R) 광원을 활용, 화살표를 입력해 마치 화살표가 정면으로 툭 튀어나와 보이듯 만들었다.

공간상에 떠 있는 화살표를 터치하면 버튼 누름의 효과로 삑소리가 나며 문이 열렸다.

기존에도 비접촉 터치 기술의 실생활 적용을 위해 큰 노력이 있었지만 사용자 관점에서 비접촉 터치가 가능한 거리감과 비접촉 터치를 위한 공간감에 대한 인지 및 편의성이 떨어져 기술 보급에 한계가 있었다.

연구진은 비접촉 터치 기술과 함께 공간 이미지 형성이 가능한 홀로그램 기술을 접목해 이를 해결했다.

비접촉 터치를 위한 화면에서의 거리 및 위치 제공, 그리고 홀로그램 기술이 가지는 유일한 이미지 생성 시 공간 거리 조절이 가능해 짐에 따라 향후 개방형 공간감 제공이 가능할 것으로 보인다.

ETRI 연구진이 홀로그램 기술과 비접촉 모션센서 기술과의 기술융합을 제안하여, ETRI는 홀로그램 이미지에 대한 CGH 기반의 광학 시뮬레이션 및 제작 공정을 하였고 ㈜브이터치는 모션센서 기술과 비접촉 터치기술 개발, 그리고 홀로그램 기술과의 융합 개발에 주력했다.

㈜제이랩은 제작 공정에, ㈜제이비랩은 점·접착 소재 개발에 노력하고 있다.

연구진은 비접촉 터치 공간 리얼 홀로그램 버튼 기술을 통해 COVID-19와 같은 접촉을 통한 바이러스 감염 경로를 차단해 생활안전을 확대한다는 방침이다.

또한, 디지털 배리어프리 기술 제공을 통해 디지털 취약계층에도 사용의 편의성을 제공할 계획이다.

김석중 ㈜브이터치 대표는 “ETRI의 기술 덕분에 좋은 성과를 내고, ETRI와 공동연구를 할 수 있게 되어 기쁘다. 향후 공동연구진의 결과물이 실생활에 밀접하게 활용되길 바란다”고 말했다.

ETRI 실감디스플레이연구실 김주연 박사는 “포스트-코로나 시대를 맞아, 바이러스 전파 등에 대한 우려를 줄여 공공장소에서 접촉을 통한 감염을 줄이는 데 필요한 적정기술이다. 공간 홀로그램 기술을 실생활에 적용한 세계 첫 실증 사례다”고 말했다.

ETRI는 본 기술을 서울 노원구청에서 실증 검증을 시행할 예정이며, 스마트시티, 공공 키오스크, 공공건물의 터치버튼 관련 회사 등에 기술을 이전할 계획이다.

한편, 본 기술은 산업통상자원부와 한국산업기술기획평가원의 지원으로 “신시장 창출형 디스플레이 기술개발 및 실증”사업의 일환으로 수행되었고 올해부터 5년간 “비접촉 터치 공간 리얼 홀로그램 버튼 기술개발”을 통해 실증할 계획이다.