안경 없이 ‘3D 아바타’ 즐길 수 있다

특수안경을 쓰지 않고도 영화 ‘아바타(Avatar)’ 같은 3차원(3D) 영상을 감상할 수 있는 새 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

　서울대 화학생물공학부 윤현식(38) 연구교수와 차국헌(53) 교수, 기계항공공학부 서갑양(39) 교수 연구팀은 1일 원하는 방향으로만 빛을 보낼 수 있는 광학필름을 개발했다고 밝혔다. 또 이를 통해 특수안경을 쓰지 않고도 ▶사각(死角) 없는 3D 영상과 ▶한 화면으로 동시에 두 가지 영상을 볼 수 있는 디스플레이를 개발할 수 있을 것이라고 전망했다. 이들의 연구 결과는 같은 날 과학전문지 ‘네이처’의 온라인 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션’에 게재됐다.

　사람이 사물을 입체로 볼 수 있는 것은 두 눈이 6~7㎝ 정도 떨어져 있기 때문이다.

이 때문에 양쪽 눈에 약간 다른 상이 맺히는데(양안시차·兩眼視差) 뇌 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 특수안경을 사용해 이 문제를 해결하고 있다. 한쪽 방향의 빛만 통과시키는 편광(偏光)필름을 사용하는 ‘편광안경 방식’과 좌우 렌즈가 번갈아 가면서 순간적으로 빛을 차단하는 ‘셔터안경 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’ 휴대전화·게임기 등이 속속 출시되고 있다. 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.

　

윤현식 교수 등 연구팀이 개발한 광학필름은 LCD 등 기존 디스플레이 장치 위에 붙이기만 하면 이 같은 문제를 해결할 수 있다. 필름을 구성하는 수십 마이크로미터(1μm=0.001㎜) 크기의 미세한 프리즘(삼각기둥) 한 면에 빛을 흡수하는 특수물질을 코팅, 원하는 방향으로만 영상을 보내는 원리다. 화면 자체가 두 개의 영상을 구별해 쏘아 주므로 안경이 필요 없다. 연구팀은 “같은 무안경 방식인 ‘패럴랙스 배리어 방식’에 비해 화면 안정성이 훨씬 높아 어지럼증 등의 현상도 없다”고 밝혔다.

　이 기술은 ‘루시우스 프리즘 어레이’ 방식으로 명명됐다. 루시우스(Lucius)는 ‘밝다, 빛나다’는 뜻의 라틴어다. “3D 프리즘 패턴을 이용해 빛을 제어할 수 있는 방식”이라는 의미다. 이번에 개발한 것은 가로·세로 4X4㎝짜리 시제품이지만 서갑양 교수는 “1년 내 TV 화면 크기의 필름을 만들 수 있을 것”이라고 전망했다.

김한별 기자

◆3D=3차원(3 dimensions)의 약어. 가로·세로·높이를 가진 입체를 가리킨다. 3D 이미지로 만들어진 영화를 ‘3D영화’라고 한다. 지난해 개봉된 미국 SF영화 ‘아바타(Avatar)’가 대표작이다.