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ETRI, 고화질 홀로그램 가능성 열다…‘픽셀’ 수직으로 쌓는 발상 전환

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2019년 05월 23일 19:41 프린트하기

ETRI가 새롭게 개발한 픽셀과 컬러 홀로그램 패널을 이용해 홀로그램을 만들었다. ETRI 제공
ETRI가 새롭게 개발한 픽셀과 컬러 홀로그램 패널을 이용해 홀로그램을 만들었다. ETRI 제공

2차원 정보를 바탕으로 3차원 영상을 만드는 ‘홀로그램’의 시야각을 넓힐 수 있는 고해상도 픽셀(화소, 화면을 구성하는 기본 단위) 기술을 국내 연구팀이 개발했다. 기존보다 작은 크기로 선명한 영상을 만들 수 있어 고화질 영상콘텐츠를 재생하는 디스플레이를 만들 때 도움이 될 것으로 기대된다.

 

한국전자통신연구원(ETRI)은 황치선 실감디스플레이연구그룹장과 김진웅 테라미디어연구그룹PL 팀이 픽셀의 크기와 간격을 0.001mm 수준으로 줄여 세밀하고 화면이 보이는 공간 범위가 기존보다 10배 이상 넓은 30도의 시야각을 가져 화질을 크게 개선할 수 있는 새로운 픽셀 구조 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 연구 결과는 지난 13~17일 미국 산호세에서 열린 디스플레이 학회 ‘디스플레이위크 2019’에서 우수논문상을 수상했다.


홀로그램을 표현할 때에는 액정에 전압을 걸어 빛의 파장 특성(위상)을 바꾸는 방법을 쓴다. 홀로그램 영상의 화질을 높이고 시야각을 넓히려면 픽셀 사이의 간격을 줄이는 기술이 중요하다. 기존에는 같은 평면 내에서 픽셀의 크기와 간격을 줄이는 연구가 많았지만, 자연스러운 홀로그램이 구현되지 않는 단점이 있었다.


연구팀은 픽셀을 평면이 아니라, 수직 방향으로 쌓는 발상의 전환을 했다. 이를 수직적층형 박막트랜지스터 구조라고 한다. 이를 통해 마치 아파트처럼 면적을 최소화한 채 픽셀 사이 간격을 1000분의 1mm까지 대폭 줄이는 데 성공했다. 2.5cm의 길이에 픽셀이 2만 5000개 들어가는 해상도로(25000PPI), 현재 널리 쓰이는 8K UHD 텔레비전보다 250배 뛰어난 화질이 가능해졌다. 또 기존 홀로그램의 해상도인 2~3도를 넘어 30도까지 시야각도 넓혔다.


연구팀은 디스플레이위크 2019 현장에서 실제로 5.5cm 크기의 패널에 올린 5100만 개의 픽셀로 소용돌이 모양의 3차원 홀로그램이 움직이는 장면을 시연하는 데 성공했다. ETRI는 이 픽셀을 적용한 패널을 개발 중이며, 홀로그램 영상 크기도 확대할 계획이다. 


황치선 그룹장은 “이번 연구 결과는 그 동안 구현할 수 없는 목표라고 여겨져 왔던 1000분의 1mm 픽셀 간격을 구현한 결과로서, 홀로그램 실용화에 크게 기여할 것”이라고 말했다.

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