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"포켓몬GO는 잊어라"…5G 시대 '리얼 AR' 뜬다

  • 송고 2019.07.26 14:54 | 수정 2019.07.26 14:55
  • 조재훈 기자 (cjh1251@ebn.co.kr)

초고속 데이터 전송과 저지연성 구현된 5G 시대 '만능키'

삼성전자, LG디스플레이, 애플 등 기술 특허 잇따라 출원

ⓒ엑스퍼트아이엔씨

ⓒ엑스퍼트아이엔씨

5G 시대가 도래한 가운데 AR(증강현실) 기술 경쟁이 더욱 뜨거워지고 있다. AR은 사용자가 눈으로 보는 현실세계에 가상 콘텐츠를 덧대 보여주는 기술로, 100% 가상세계를 보여주는 VR(가상현실) 기술과 더불어 5G 통신 차세대 플랫폼으로 떠오르고 있다.

5G는 초고속 데이터 전송과 저지연성(low latency)이 특징으로 AR, VR(가상현실) 구현을 위한 핵심 기술로 꼽힌다. 최근에는 AR과 VR을 결합한 MR(혼합현실)도 등장하며 산업 전반으로 확산되는 추세다.

26일 전자업계에 따르면 삼성전자, LG디스플레이, 애플 등은 AR, MR 헤드셋 등의 기술 특허를 잇따라 출원하는 등 제품 개발에 본격 착수한 것으로 확인됐다.

삼성전자는 지난달 7일 특허청에 안경형 '헤드-마운티드 디스플레이(HMD) 장치' 발명 특허를 출원했다. 해당 특허는 헤드-마운티드 디스플레이 장치에서 가상 이미지를 사용자에게 제공하는 방법에 관한 내용이다.

주변 조도를 검출하는 단계, 상기 주변 조도에 대응하는 헤드-마운티드 디스플레이 장치에 구비된 윈도우의 목표 투과율을 산출하는 단계, 상기 목표 투과율에 따라 상기 윈도우의 투과율을 조절하는 단계, 프로젝터를 이용해 윈도우에 광을 투사함으로써 윈도우에 의해 반사된 광에 형성된 가상 이미지를 사용자에게 제공하는 단계로 구성됐다.

삼성전자 관계자는 "해당 특허는 가상의 이미지와 실제 이미지를 동시에 제공하고 HMD 장치의 무게와 크기를 소형화할 수 있다"며 "가상 이미지의 야외 시인성을 개선하고 저전력, 저발열인 HMD 장치를 제공함을 목적으로 한다"고 설명했다.

삼성전자의 '헤드-마운티드 디스플레이(HMD) 장치' 발명 특허 ⓒ특허청

삼성전자의 '헤드-마운티드 디스플레이(HMD) 장치' 발명 특허 ⓒ특허청

삼성전자는 최근 미 특허청에도 AR 글래스 특허 출원을 완료한 것으로 알려졌다. 외신에 따르면 삼성전자가 특허 출원한 AR 글래스는 접이식 디자인으로 설계됐다.

플라스틱 선글라스 형태의 안경다리를 펼치면 전원이 들어오고 렌즈의 디스플레이가 작동된다. 영국 ARM사의 프로세서가 탑재될 이 기기는 템플(안경다리)을 교체할 수 있다고 전해졌다.

LG디스플레이는 지난 2월 '표시장치 및 이를 이용한 안경형 AR기기' 특허를 출원했다.

LG디스플레이의 발명은 표시 패널, 절연층 및 유기 발광다이오드를 포함하는 표시장치를 제공한다. 표시 패널은 하부기판과 상부기판을 포함한다. 절연층은 하부기판 상에 위치하고, 표시영역 내에서 경사진 표면을 갖는다. 유기 발광다이오드는 절연층 상에 위치한다.

절연층은 표시 패널의 중앙 표시영역에서 수평면을 갖고 표시 패널의 중앙 표시영역을 기준으로 구분된 상부 표시영역과 하부 표시영역에서 경사진 표면을 갖되 경사진 표면은 중앙 표시영역을 향한다.

LG디스플레이 관계자는 "해당 발명은 광학렌즈의 소형화 시에도 유기 발광다이오드의 고유 광축에서 출사되는 빛을 대부분 이용할 수 있어 표시 패널의 휘도 및 색특성이 급변하는 문제를 방지 또는 개선할 수 있다"며 "또한 공진 구조를 갖는 표시 패널을 특정 기기에 적용할 때 휘도 손실이 발생하지 않도록 광축을 변경할 수 있다"고 설명했다.

이어 "해당 발명을 통해 안경형 증강현실기기 구현 시 광학렌즈의 소형화에 적합한 자체 발광형 표시장치를 제공할 수 있는 효과가 있다"고 덧붙였다.

LG디스플레이의 '표시장치 및 이를 이용한 안경형 AR기기 특허' ⓒ특허청

LG디스플레이의 '표시장치 및 이를 이용한 안경형 AR기기 특허' ⓒ특허청

애플도 마찬가지다. 미국 특허청은 애플이 2017년 9월 22일 출원한 '이미지 변형이 가능한 증강현실 단말(Augmented Reality Device to Warp Image)' 특허를 승인했다.

특허 내용은 시야에 뭔가가 떠있거나 가려져 있는 사람들이 주변 환경의 특정 지점을 볼 경우 카메라로 촬영되는 이미지를 일부 변형(Warping)해 가려진 시야 뒤편에 있는 정보를 정확하게 볼 수 있도록 지원하는 것이 핵심이다.

최근에는 MR 헤드셋 특허가 공개됐다. 애플의 MR 헤드셋 특허는 실물과 가상의 객체가 실시간으로 상호작용하는 새로운 환경을 구현하는 제품으로 애플은 지난 3월 출원 당시 '센서를 탑재한 디스플레이 시스템'으로 이름 붙였다.

MR 헤드셋에는 조도를 감지하고 입과 턱의 움직임을 포착하는 기능의 센서를 포함해 사용자의 눈과 제스처, 표정을 추적하는 다양한 센서가 탑재된다. 이를 통해 사용자의 외부 환경에 대한 데이터를 수집하고 가상 콘텐츠와 혼합해 3차원 콘텐츠를 디스플레이로 보여준다.

KT경제경영연구소 관계자는 "스마트폰과 AI스피커는 AR글래스로 가는 초기단계"라며 "거의 모든 기능이 AR글래스에 흡수돼 다른 기기들의 필요성은 점점 감소할 것"이라고 내다봤다.


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