안경 없는 3D TV 특수 필름 개발

 

안경 없는 3D TV 특수 필름 개발

■ 국내 연구팀, 특수 광학 3D 필름 개발

특수 3D 안경을 쓰지 않고도 영화 아바타(Avatar) 같은 3차원(3D) 영상을 감상할 수 있는 첨단 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 서울대 화학 생물 공학부 윤현식(38) 교수와 차국헌(53) 교수, 기계 항공 공학부 서갑양(39) 교수 연구팀은 2011.09.01일 원하는 방향으로만 빛을 보낼 수 있는 특수 3D 광학 필름을 개발했다고 밝혔다.

이를 통해 특수 안경을 쓰지 않고 사각(死角) 없는 3D 영상과 한 화면으로 동시에 두 가지 영상을 볼 수 있는 디스플레이를 개발 가능할 것이라고 전망했다. 이들의 연구 결과는 같은 날 과학 전문지 네이처(nature)의 온라인 자매지인 네이처 커뮤니케이션(nature communication)에 게재됐다.

사람이 사물을 입체로 볼 수 있는 것은 두 눈이 6-7㎝ 정도 떨어져 있기 때문이다. 이 때문에 양쪽 눈(兩眼)에 약간 다른 상(視差)이 맺히는데, 뇌(腦) 속에서 이 두 영상이 하나로 합성되면서 입체감을 느끼게 된다.

인공적인 3D 영상 역시 이 원리를 활용한다. 두 대의 카메라로 사람의 눈 간격과 비슷한 각도로 서로 다른 영상을 촬영한 뒤 이를 동시에 보여 주는 것이다. 문제는 두 영상이 좌우 눈에 각각 보이게 하는 것인데, 현재 시판 중인 3D TV들은 특수 안경을 사용해 이 문제를 해결하고 있다. 한쪽 방향의 빛만 통과시키는 편광(偏光) 필름을 사용하는 '편광 안경 방식'과 좌우 렌즈가 번갈아 가면서 순간적으로 빛을 차단하는 '셔터 안경 방식'이 대표적이다.

이 같은 3D 방식은 반드시 안경을 써야 하는 불편이 대중화의 걸림돌로 지적돼 왔다. 이 때문에 최근 안경 없이 3D 영상을 감상할 수 있는 '무안경 방식' 휴대 전화. 게임기 등이 속속 출시되고 있다. 이들 제품은 디스플레이 장치에 시차(視差·Parallax)를 일으키는 필터를 삽입, 좌우 영상을 구별하는 '패럴랙스 배리어 방식'을 사용한 제품들이다. 하지만, 이 방식 제품들 역시 “보는 각도에 따라 영상이 2D와 3D를 오간다”는 등의 비판에 시달려 왔다.

 

■ 특수 안경 없이 사각(死角) 없는 3D 영상 가능

 

윤현식 교수 등 연구팀이 개발한 특수 3D 광학 필름은 LCD 등 기존 디스플레이 장치 위에 부착하기만 하면 이 같은 문제를 해결할 수 있다. 필름을 구성하는 수십 마이크로미터(1μm=0.001㎜) 크기의 미세한 프리즘(삼각기둥) 한 면에 빛을 흡수하는 특수 물질을 코팅, 원하는 방향으로만 영상을 보내는 원리이다. 화면 자체가 두 개의 영상을 구별해 발광해 주므로 안경이 필요 없다.

연구팀은 “비슷한 무안경 방식인 '패럴랙스 배리어 방식'에 비해 화면 안정성이 훨씬 높아 어지럼증 등의 현상도 없다”고 밝혔다. 이 기술은 '루시우스(Lucius) 프리즘 어레이' 방식으로 명명됐다. 루시우스(Lucius)는 '밝다, 빛나다'는 뜻의 라틴어(Latin language)이다.

“3D 프리즘 패턴을 이용해 빛을 제어할 수 있는 방식”이라는 의미이다. 이번에 개발한 것은 가로·세로 4X4㎝짜리 시제품이지만, 서갑양 교수는 “1년 내에 TV 화면 크기의 필름을 만들 수 있을 것”이라고 전망했다. (중앙일보, 입력: 2011.09.02)