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[연예뉴스]안경 없이 입체영상 구현…3D 갤럭시폰 나오나

온카뱅크관리자

2026-04-23 00:01:46

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> ■세계 첫 전환형 메타렌즈 개발 노준석 포항공대 교수·삼전 협업 두께 1.2㎜ 불과…스티커처럼 부착 화질저하 없이 100도 광폭 시야각 삼성 차세대 기기 탑재 가능성도 “기술적 타당성·경제적 가치 충분” 
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 과기정통부 제공
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 스마트폰에 한 겹 덧대기만 하면 특수 안경 없이도 2D와 3D를 자유자재로 전환하며 영상을 즐길 수 있는 차세대 디스플레이 기술이 국내에서 산학 협력을 통해 세계 최초로 개발됐다. 최근 가상·증강현실(VR·AR) 및 의료영상 등 3D 콘텐츠 수요가 급증하는 가운데 이번 연구에 참여한 삼성전자가 2D와 3D 콘텐츠를 모두 누릴 수 있는 모바일 기기의 상용화 포문을 열 가능성이 높아졌다.
 과학기술정보통신부는 노준석(사진) 포항공과대 교수 연구팀과 삼성전자 삼성리서치 비주얼 테크놀로지팀이 차세대 광학소자인 ‘메타렌즈’를 활용해 2D와 3D를 실시간으로 전환하며 또렷하게 감상할 수 있는 기술을 공동 개발했다고 22일 밝혔다. 연구 결과는 세계 최고 권위의 학술지인 네이처지에 23일 자정(현지 시간 22일 오후 4시) 게재됐다.
 메타렌즈는 나노미터(㎚·10억 분의 1ｍ) 크기의 인공 나노 구조체를 기판 위에 배열해 빛의 위상·진폭·편광을 정밀하게 제어함으로써 렌즈의 기능을 구현하는 평면 광학 소자다. 빛을 굴절시키기 위해 렌즈 중앙을 불룩하게 깎아야 하는 유리 렌즈와 달리, 메타렌즈는 나노 구조체가 그 역할을 하기에 초박형 형태가 가능하다.
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 이번에 연구진이 1.2㎜ 남짓한 두께로 설계한 메타렌즈는 기존 3D 구현 기술의 상용화 장벽을 모두 해결했다. 특수 안경을 쓰지 않는 3D 디스플레이의 경우 시야각이 15도 내외로 매우 좁아 화면을 정면으로 마주한 한 명만 감상할 수 있는 한계가 존재했다. 애초에 3D 전용 렌즈로 설계한 탓에 일반적인 2D콘텐츠와는 특성이 맞지 않아 이용 시 화질이 현저히 떨어진다는 문제도 있었다.
 반면 메타렌즈는 전압 공급에 따라 빛의 굴절 방향을 자유자재로 조절하며 다른 기능을 수행할 수 있다. 전압이 없을 때는 오목렌즈로 작동해 고해상도 2D화면을, 전압이 공급되면 볼록렌즈로 작동하며 3D 입체 영상을 구현한다. 2D에서 3D로 전환되는 시간은 10밀리초(100분의 1초·ms)로 체감상 실시간 수준이다.
 특히 기존보다 6배 이상 넓은 100도의 ‘초광시야각’을 세계 최초로 구현한 것이 핵심이다. 여러 사람이 다양한 위치에서 동시에 몰입감 넘치는 3D 영상을 즐길 수 있게 된 것이다. 연구를 주도한 노 교수는 “기존 2D-3D 전환 기술이 해결하지 못한 두께와 좁은 시야각 문제를 해결한 것은 물론 개발 비용까지 현실적인 수준으로 맞춘 것은 이번이 처음”이라고 강조했다.
 기존 기기와의 호환성도 매우 뛰어나다. 노 교수는 “얇은 두께의 메타렌즈를 스마트폰이나 태블릿PC 화면에 스티커처럼 붙이는 것만으로도 성능이 구현된다”고 설명하고 “실제 상용화 시에는 기기 외관이 아닌 디스플레이 내부 구조에 한 장을 삽입하는 방식이 될 것”으로 예상했다.
 연구진은 이번 기술이 가장 먼저 적용될 수 있는 분야로 스마트폰·태블릿PC 등 모바일 기기를 꼽았다. 평소에는 2D 고해상도 화면으로 문서 작업이나 웹 브라우징을 하다가 버튼 하나로 안경 없이 3D 영상콘텐츠를 즐길 수 있게 되는 것이다. 향후에는 모바일 기기를 넘어 정밀 의료 영상 시스템이나 대형 옥외 광고판까지 관련 산업에 폭넓게 확장될 가능성도 있다.
 대량 생산 공정 기술을 함께 제시했다는 점 역시 상용화 가능성을 높인다. 노 교수는 이날 발표한 메타렌즈 기술에 앞서 지난주에는 성균관대 조규진·김인기 교수와 공동 교신저자로 참여한 ‘메타렌즈 대량 생산 공정 기술’도 네이처지에 발표한 상태다.
 특히 이번 연구를 함께 한 삼성전자의 차세대 스마트폰 모델에 메타렌즈가 탑재될 가능성도 제기된다. 최근 3D 컨텐츠 수요 확대와 맞물려 스마트폰 시장 점유율을 대폭 확장할 기회라는 것이다. 글로벌 시장조사업체 그랜드뷰리서치에 따르면 전세계 3D 콘텐츠 시장 규모는 2023년 226억 7000만 달러(한화 33조 4563억 원)에서 2030년 510억 3000만 달러(75조 3100억)까지 성장할 것으로 전망된다.
 이와 관련해 노 교수는 “추후 해당 기술을 갤럭시에 적용하기까지는 추가적인 연구 개발이 필요하겠지만, 최소한 시도를 해볼만한 기술적 타당성과 경제적 가치가 충분하다는 판단을 내린 상태”라며 “최근 발표한 대량 생산 공정 기술을 적용할 경우 7년 전 500만원에 달했던 메타렌즈 단가가 약 5000원 미만까지 내려갔다”고 설명했다.
 한편 과기정통부는 이날 “원천 기술 개발과 양산 가능성 검증을 동시에 마침으로써 기초연구 성과가 실제 산업 현장에 적용되기까지 걸리는 기간을 혁신적으로 단축했다”면서 “앞으로도 기초연구에 대한 꾸준한 투자로 연구자들이 세계 무대에서 마음껏 활약할 수 있도록 지원하겠다”고 밝혔다.
 장형임 기자 jang@sedaily.com
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