(미래) HMD - 가상현실, 신소재 - 우주시대

 

선글라스만한 HMD, 동영상은 실감나네

 

동아사이언스 2015.6.17

 

 

안경을 끼자 걸그룹 EXID의 신곡 ‘아예(Ah Yeah)’의 뮤직비디오가 흘러 나왔다. 눈 바로 앞에서 노래하고 춤추는 모습은 TV로 볼 때보다 더욱 생동감이 넘쳤다. 손을 뻗으면 가수들이 손에 잡힐 것처럼 생생했다.

 

이 안경은 한국과학기술연구원(KIST)이 최근 개발한 헤드마운트디스플레이(HMD). 두께 3cm, 무게 60g 정도로 작고 가벼운 게 특징이다. 유범재 KIST 실감교류인체감응솔루션연구단장은 16일 정부과천청사에서 기존 HMD에 비해 두께는 절반, 무게는 7분의 1 수준인 HMD를 선보였다.

 

HMD는 차세대 개인용 디스플레이 장치로 광학기술을 활용해 다양한 영상을 볼 수 있는 특수 안경이다. 내년에 출시할 예정인 ‘오큘러스 리프트’나 ‘모피우스’ 같은 HMD는 디스플레이가 눈앞으로 6cm가량 튀어나온 데다 무게도 400∼450g으로 무거운 편이다. 또 무게를 지탱하기 위해 머리 뒤로 벨트를 묶어 착용하는 방식이어서 불편하다.

 

KIST 연구단은 HMD의 무게를 줄여 안경처럼 귀와 코에 걸치도록 했다. 박지형 책임연구원은 “볼록렌즈와 오목렌즈를 조합해 렌즈를 만드는 ‘집적형 렌즈 설계 기술’을 활용했다”면서 “이 방식으로 렌즈의 초점거리를 대폭 줄였다”고 말했다. 보통 HMD에는 비구면 렌즈 하나만 들어간다. 이 때문에 초점거리를 5cm 이하로 줄일 수 없어 안경 렌즈에 해당하는 디스플레이가 앞으로 툭 튀어나올 수밖에 없다. KIST는 이 초점거리를 2.5cm로 절반가량 줄였고, 디스플레이 두께도 대폭 얇아졌다.

 

연구단은 이번에 개발한 HMD를 제품으로 판매할 수 있도록 올해 하반기 창업도 준비하고 있다. 박 책임연구원은 “가정이나 지하철 등 일상생활에서 쉽게 이용할 수 있도록 HMD의 크기를 계속 줄일 계획”이라면서 “일반 안경 크기로 만드는 게 최종 목표”라고 밝혔다.

 

유 단장은 “이번에 선보인 기술은 현실세계와 가상현실의 경계가 허물어지는 미래 사회에 대비한 신기술”이라며 “앞으로 다양한 가상현실 콘텐츠가 제공된다면 향후 폭발적인 성장이 예상된다”고 말했다.

 

 

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"신소재가 미래" 사활 건 기업들

 

차세대 산업 빛이 보인다

효성-탄소섬유·한화케미칼-탄소나노튜브·삼성SDI-車플라스틱 개발 박차

 

서울경제 2015.6.16

 

'무게는 가볍게, 힘은 더 세게.'

 

첨단 신소재 개발에 한창인 우리 기업들이 한결같이 내세우는 모토다.

 

기업들은 자동차 경량화 소재와 탄소섬유 등 신소재야말로 '미래 산업을 일구는 쌀'이라는 믿음으로 관련 분야 육성을 위한 집중 투자를 이어오고 있다.

 

우선 눈에 띄는 곳이 효성이다. 효성은 방산용 탄소섬유를 비롯해 천연가스(CNG) 용기, 풍력발전기 날개, 자동차부품 등을 중심으로 내수시장 개척에 나서고 있다. 오는 2020년까지 탄소섬유 생산능력을 연 1만4,000톤 규모로 늘린다는 계획을 수립했다.

 

현재 효성의 생산량은 연 2,000톤 규모이지만 내수시장이 아직 성숙하지 못해 전량을 수출에 의존하고 있다.

 

탄소섬유는 철과 비교해 무게는 4분의1에 불과한 반면 강도는 10배나 세 항공·자동차 등 다양한 분야에서 쓰임이 무궁무진한 신소재로 주목 받고 있다.

 

다만 아직까지는 철의 7~8배, 알루미늄의 3배에 달하는 높은 가격 때문에 활용도가 제한적인 실정이다.

 

자동차의 경우 슈퍼카 브랜드인 람보르기니나 맥라렌 등의 일부 모델이 탄소섬유를 차체에 적용했으며 대중 프리미엄 브랜드 중에서는 BMW의 'i3'를 제외하면 실제 적용 사례가 많지 않다.

 

국내에서는 기아차가 지난해에 출시한 '올 뉴 쏘렌토'의 파노라마 선루프 프레임에 일부 탄소섬유가 포함돼 화제를 모았다.

 

효성의 한 관계자는 "2030년께는 탄소섬유 가격이 철의 2배 수준으로 떨어질 것으로 예상된다"며 "전북과 함께 출범시킨 창조경제혁신센터를 '탄소밸리'로 육성하는 등 첨단 신소재 개발에 집중 투자를 이어갈 것"이라고 전했다.

 

'꿈의 소재'로 불리는 탄소나노튜브는 금호석유화학과 한화케미칼이 연구개발(R&D)에 매진하는 소재다.

 

현재는 반도체 용기나 연료전지 등에 주로 쓰이고 있지만 앞으로 활용도가 점점 높아질 것으로 기대를 모은다. 업계의 한 관계자는 "탄소나노튜브는 강철의 100배에 달하는 강도와 구리보다 1,000배 높은 전기전도성을 갖췄다"며 "향후 스마트워치 등의 웨어러블 기기에도 이 소재가 적용될 것으로 전망된다"고 말했다.

 

휴대폰·자동차 등에 들어가는 배터리를 만드는 소재 전문회사인 삼성SDI도 최첨단 소재 육성에 열을 올리고 있다.

 

삼성SDI가 최근 관심을 가진 고부가 소재는 자동차용 엔지니어링 플라스틱이다. 이 제품은 금속에 비해 무게가 40% 이상 가벼우면서도 내구성은 훨씬 뛰어나다. 정보기술(IT) 부문에서 쌓은 소재 기술 경쟁력을 자동차 분야까지 확대하겠다는 것이 삼성SDI의 목표다.

 

삼성SDI의 한 관계자는 "자동차용 플라스틱 소재 시장은 연평균 4% 이상씩 커질 만큼 지속적인 성장세를 보이고 있다"며 "이 분야에 특히 관심이 많은 유럽 시장에서 올해 매출을 4억달러까지 늘리는 것이 목표"라고 말했다.

 

엔지니어링 플라스틱 전문회사인 코오롱플라스틱도 자동차 경량화 소재에 관심이 많다. 코오롱플라스틱은 독자 개발한 신소재인 '컴포지트'의 양산 시점을 내년으로 잡고 관련 시장 개척에 박차를 가하고 있다.

 

이에 앞서 코오롱플라스틱은 사전 검증 차원에서 최근 중국에서 열린 소재전시회 '차이나플라스 2015'를 통해 컴포지트를 공개하기도 했다. 컴포지트는 탄소섬유와 비슷하게 무게가 강철의 25%이면서도 강도는 10배 이상 단단해 차세대 경량화 소재로 이목을 끌고 있다.