최근 많이 얘기되고 있는 ‘4차 산업혁명’은 정보통신기술(ICT)의 융합으로 이뤄지는 차세대 산업혁명을 일컫는 말입니다. 그에 따른 기술의 흐름을 보면 인공지능(AI), 로봇기술, 생명과학과 같이 먼 미래의 이야기일 것만 같았던 기술이 4차 산업혁명이라는 이름으로 성큼 다가왔음을 확인할 수 있습니다.

그 중 모바일로 구현이 가능한 AR(증강현실, Augmented Reality)과 VR(가상현실, Virtual Reality)은 이미 우리 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는 기술이 되었습니다. 오늘은 빠르게 다가오는 4차 산업혁명의 중심에 서 있는 AR과 VR의 전망과 그에 따른 OLED의 발전에 대해 알아보겠습니다.

 

상상만으로 현실이 되는 가상현실

2016년 7월, 대한민국을 움직이게 만들었던 게임, ‘포켓몬고(Pokémon GO)’에 대해 다들 들어보셨을 겁니다. 스마트폰 카메라로 특정 장소를 비췄을 때 화면 내 포켓몬을 포획하는 내용의 이 게임은 위치기반 증강현실(AR) 모바일 게임의 대표격인데요. ‘포켓몬스터’라는 IP(지적 재산, Intellectual property)에 현실처럼 느낄 수 있는 AR 기술을 더했기 때문에 많은 관심을 받았습니다.

 

▲ 가구의 실제 크기를 가늠할 수 있는 이케아 플레이스(IKEA Place) (영상 출처: IKEA USA 유튜브)

이러한 AR 관련 기술은 지속적인 개발을 통해 교육, 게임, 라이프스타일, 교통 등 여러 분야에 활용되고 있습니다. 얼마 전 스웨덴의 가구 제조 기업 이케아(IKEA)는 AR을 활용해서 집 안에 배치할 가구를 미리 시뮬레이션할 수 있는 서비스를 시작했는데요. 영상과 같이 모바일 기기를 원하는 위치에 두면 가구가 배치될 실제 크기를 보여줍니다. 이전에는 현실의 영상에 가상의 이미지를 덧붙이는 단순한 작업이었다면 지금은 이렇게 실생활에 실질적인 도움을 줄 수 있는 기술로 성장하게 된 것입니다.

 

마치 현장에 있는 듯한 착각을 주는 VR HMD (출처: LG전자 블로그)

▲ 마치 현장에 있는 듯한 착각을 주는 VR HMD (출처: LG전자 블로그)

VR 역시 놀라운 기술의 발전을 계속 이어나가고 있습니다. 지난 9월 진행된 ‘코리아 VR 페스티벌 2017(Korea VR Festival 2017, KVRF)’에서 LG전자는 게임용 PC 기반 VR HMD부터 직접 스포츠를 즐기는 것 같은 탑승형 VR 시뮬레이터까지 다양한 방식의 VR 제품을 소개했습니다.

특히 LG전자의 VR HMD는 기존 스마트폰 기반으로 제작된 VR HMD보다 더욱 고품질의 VR 콘텐츠를 즐길 수 있는 PC 기반 VR HMD인데요. VR 환경에서 더욱 현실감 높은 경험을 제공하는 PC 기반 VR HMD가 게임용으로 선보이며 소비자의 마음을 사로잡았습니다. 이제는 단순히 가상현실을 일부 체험하는 수준이 아니라, 실제로 그 상황에 있는 것만 같은 착각을 불러오는 수준까지 발전된 점이 돋보였습니다.

 

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속도의 차이가 곧 화질의 차이, 5G 네트워크의 도래

VR 기기는 두 눈 사이의 약 65mm 거리로 생기는 이미지 차이인 ‘양안시차’를 활용해 원근감을 표현하는 스테레오스코픽 3D(S3D, Stereoscopic 3D) 기술을 사용합니다. 두 눈에 각각 다른 영상을 노출시켜 합성할 수 있도록 한 영상에 두 개의 화면을 담아야 하는데요. 그렇기 때문에 VR 기기는 UHD 화질 이상의 초고해상도를 필요로 합니다.

 

더 많은 데이터를 더 빠른 속도로 주고받을 수 있는 5G (출처: CNET)

▲ 더 많은 데이터를 더 빠른 속도로 주고받을 수 있는 5G (출처: CNET)

그리고 초고해상도의 영상을 스트리밍하기 위해 높은 속도의 인터넷이 필요한데요. 5G(5th generation mobile communications)는 4G LTE 대비 1,000배 많은 데이터 용량을 가진 차세대 이동통신으로써 혁신적인 네트워크 속도를 자랑합니다.

국제전기통신연합(ITU)이 내린 정의에 따르면 5G의 최대 다운로드 속도는 20Gbps, 최저 다운로드 속도는 100Mbps라고 하는데요. 이는 현재 4G의 네트워크 속도인 300Mbps보다 70배나 빠릅니다. 대폭 향상된 데이터 다운로드 속도를 활용하면 VR의 기본으로 사용하는 4K UHD가 아닌, 4배 더 선명한 8K UHD 콘텐츠 활용까지 가능할 것으로 전망되는데요. 이렇게 가상현실의 단계를 업그레이드하는 5G의 기술은 2020년부터 도입될 것이라고 합니다.

 

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AR·VR과 발맞춰 성장하는 OLED 디스플레이

가상현실을 더욱 생동감 있게 만들어 주는 고화질 콘텐츠는 이를 구현할 수 있는 하드웨어를 마련했을 때 비로소 의미를 찾을 수 있게 됩니다. AR과 VR을 위한 디스플레이 패널을 언급할 때 OLED 디스플레이를 빼놓을 수 없는데요. OLED는 화소 스스로 빛을 내는 자발광 디스플레이이기 때문에 좁은 면적에 초고해상도를 구현하기 위해 픽셀크기를 줄여도 개구율에 큰 영향이 없고 화소의 집적도를 의미하는 PPI를 높일 수 있습니다.

또한 OLED는 픽셀 하나하나를 제어할 수 있어 완전한 블랙(Black)을 표현하고, 시야각에 상관없이 무한대의 명암비와 생생한 컬러를 구현합니다.

 

선명한 색 표현이 특징인 OLED

▲ 선명한 색 표현이 특징인 OLED

실제로 AR과 VR을 위한 OLED 디스플레이의 수요 증가는 벌써 주목 받기 시작했는데요. 유비산업리서치가 발표한 보고서에 따르면, 2017년 AR과 VR용 OLED 디스플레이는 260만 개, 기타 디스플레이는 240만 개 출하가 예상된다고 합니다. 이를 비율로 계산했을 때 OLED 디스플레이가 52%, 기타 디스플레이가 48%를 차지하는데요. 현대 AR과 VR 시장 그리고 이 성장을 가속화할 5G를 고려했을 때, 유비산업리서치는 2021년에 AR과 VR용 OLED 디스플레이의 출하량이 5,200만 개에 달할 것으로 예상합니다. 이를 통해 OLED 디스플레이가 전체 AR과 VR 시장에서 약 80%의 시장 점유율을 차지하리라 전망하고 있습니다.

한편, 이러한 기술의 발전에 맞춰 디바이스도 변화를 꾀하고 있습니다.  OLED 디스플레이가 이렇게 고화질 콘텐츠를 구현할 뿐 아니라 AR과 VR 기술까지 적용할 수 있기 때문에, 이를 스마트폰의 기본 디스플레이 패널로 채택하는 추세가 보이고 있습니다. LG디스플레이도 이러한 변화에 발맞춰 LG전자의 V30에 OLED 디스플레이를 탑재하였으며, OLED 투자에 박차를 가하고 있습니다. 앞으로도 지속적인 개발을 통해 중소형 OLED 생산 비중이 더욱 커질 전망이라고 합니다.

 

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V30로 미리 보는 중소형 디스플레이 시장의 변화

 

이러한 산업의 흐름을 바탕으로 AR과 VR은 전반적으로 매우 밝은 전망을 보이고 있습니다. 유비산업리서치(UBI Research)에서 발행한 AR과 VR용 디스플레이 시장 보고서에 따르면 AR과 VR 시장은 앞으로 연평균 약 54%의 성장률이 예상된다고 하네요. 이러한 성장률을 기준으로 가정한다면, 2021년에는 출하량 9,640만 개, 전체 매출액은 587억 달러 규모를 형성할 것이라는 이야기입니다. 이렇게 4년 만에 약 15배까지 성장 가능성을 보이게 되는 것이죠.

오늘은 빠른 성장이 기대되는 AR과 VR 그리고 OLED 디스플레이에 대해서 알아봤습니다. 먼 미래의 이야기라고만 생각했던 가상현실이 앞으로 박차를 가해 빨리 성장할 것 같습니다. OLED 디스플레이를 활용해서 앞으로 AR과 VR 기술은 얼마나 더 생동감 넘치게 가상현실을 표현할 수 있을지 매우 기대됩니다.