인포메이션디스플레이 - IT REPORT WORLD

❙기술특집❙식보다는 무안경방식이 요구되고 있다. 따라서 본 원고에서는 3차원 디스플레이는 무엇보다도 3차원 정보를 안전하고 자연스럽게 재현할 수 있어야 한다는 요구사항에 의거 3차원 입체영상 디스플레이 기술 특히 광학적인 구조측면에서 무안경방식을 기반으로 하는 3차원 디스플레이기술의 현황을 살펴보고 그 기술 시장 전망도 간략하게고찰하고자 한다.에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다. 무안경식Autostereoscopy 디스플레이는 3차원 영상을 볼 수 있는지점이 여러 곳인 다시점(multi-view) 디스플레이를 비교적 손쉬운 방법으로 구현할 수 있다는 점에서 상용화에유리하다고 할 수 있다. [그림 2]에 최근 상용화된 무안경식 3차원 전자액자(3dis) 및 Toshiba 무안경식 3차원TV(2010.12) 제품을 나타내었다 [13,14] .Ⅱ. 무안경 3차원 디스플레이디스플레이 장치가 고화질과 대화면으로의 발전을 거듭하면서 향후 기존의 2D 영상을 3차원 입체영상으로 나타 낼 수 있는 3차원 입체영상 디스플레이 장치로 영상매체 기술이 발전할 것으로 예상된다.현재 3차원 디스플레이 산업은 안경식에서 스테레오무안경식으로의 기술 개발이 당면 과제로 대두되고 있으며향 후 5년 이 내에는 다시점 무안경식 3차원 디스플레이기술이 10년 이내에는 off-line 형태의 디지털 홀로그래픽3차원 디스플레이 기술이 그리고 15년 이내에는 on-line형태의 디지털 홀로그래픽 3차원TV용 디스플레이 기술이 핵심으로 부상 할 것으로 전망된다. 최근에는 미국과유럽을 중심으로 다시점 무안경식 3차원 디스플레이 기술들이 개발 되고 있으며 이 방식의 장점은 원근감과 공간감이 실사와 다름없이 뛰어나고 전후좌우에서 입체감을 뚜렷하게 느낄 수 있다. 현재 상업화가 기대 되는 분야는 무안경식의 모니터이며 FPD를 채용한 방식으로 평판디스플레이의 장점을 갖추고 있으면서 입체 영상방식이부가 된 박형 구조로 개인용 모니터를 비롯한 첨단 정보통신기기 분야에 응용이 가능하다.3DIS 전자 액자 [13] 도시바 무안경 3차원 TV [14][그림 2] 무안경 3차원디스플레이 상용화 사례(1) 패럴랙스 배리어 방식패럴랙스 배리어 방식은 [그림 3]과 같이 투과부와 차단부가 교대로 배열된 배리어를 두고 양쪽 눈이 보는 각도에 따라 반대쪽(즉, 왼쪽 눈에는 우안 영상을, 오른쪽눈에는 좌안 영상을) 영상을 각각 차단해 주는 방식이다.시점의 제약을 극복하고 다시점 시청을 위해 소프트웨어적인 시점 추적형 영상전환 시스템과 하드웨어적인 가변형 패럴랙스 배리어 타입, 그리고 다수 시청이 가능한 다시점 패럴랙스 배리어 타입이 개발 되었으나, 가변형과1. Autostereoscopic 디스플레이현재 3D-TV 시장은 스테레오스코피 방식을 기반으로하여 활발히 상용화되고 있다. 그러나 최근 한 시장조사업체(Nielsen)에 따르면 3D-TV를 시청해본 응답자의89%가 3D 안경 착용으로 인해 멀티태스킹이 불가능하다는 사실에 불편함을 느끼는 것으로 나타났다 [12] . 이에 안경 없이 3차원 영상을 즐길 수 있는 Autostereoscopy 방식[그림 3] 패럴랙스 배리어 방식의 개념도68 ❙ 인포메이션 디스플레이

차세대 무안경식 디스플레이 기술 현황❙다시점 형태의 패럴랙스 배리어 타입은 배리어 타입보다시점의 이동에서 자유롭지만 이를 위해 여러 개의 픽셀을각각 배치하고 시선의 이동에 따라 픽셀 중 일부분만 영상을 표시하므로 해상도 저하를 피할 수 없다. 배리어를액정 기술을 이용하여 스위칭(switching)이 가능하한 능동형 배리어로 구현하면 Field Sequential 방법과 결합하여 디스플레이의 개구율이 높아지게 할 수 있고, 2D-3D모드를 동시에 사용할 수 있는 등의 장점을 가질 수 있다.액정을 이용한 능동형 배리어는 주로 LCD 패널로 제작되며, 화면 표시를 위한 패널과 정교하게 정렬되어 동작한다. 2D-3D 동시 구현 기술은 현재 3차원 디스플레이전용 콘텐츠 시장이 성숙되지 않은 상황에서 제품의 경쟁력을 강화하기 위한 핵심 기술로, Sharp를 비롯해(8인치VGA급 Actius AL 3DU), LG Display(풀HD급 42인치2D-3D 변환 디스플레이), Pavonine사(19인치, SXGA),Dimension Technologies(19인치, SXGA), FraunhoferHHI(20.1인치), 삼성전자(SCH-710, dual phone등), AUO등 많은 회사 및 연구소에서 2D-3D 변환 디스플레이 기술을 연구하고 있다 [27] . 현재 발표되고 있는 무안경식 3차원 디스플레이는 주로 패럴랙스 배리어를 사용한 것이다.(2) 렌티큘러 렌즈 방식렌티큘러 렌즈 방식은 좌/우안 영상의 분리를 특수한형태의 렌즈를 통해서 수행한다. [그림 4]에서 보듯이 렌즈의 정밀한 설계를 통해 좌/우 영상은 viewing zone에위치한 시청자의 두 눈으로 분리되어 입사된다. 이 방식은 패럴랙스 배리어 방식에 비해 다시점을 제공하기 용이하고 화면에서 가려지는 부분이 없어 더 밝은 화면의 고품질 영상을 즐길 수 있다는 장점이 있다. 그러나 렌즈 설계 등이 복잡하여 패럴랙스 배리어 방식에 비해 상용화가늦게 진행되고 있다. 특히, 이 방식에서 그림에 나타낸Active 렌즈에 능동형 액정 렌즈를 이용하면 2D-3D 변환디스플레이의 구현은 가능해진다. 사용자가 축 상을 이동할 경우 부정확하게 상이 맺히게 되는 문제가 발생하며, 최초시점에서 눈의 위치를 변경하면 영상이 역전하는 문제가 나타난다. 좌우 방향뿐 아니라 앞 뒤로 거리가바뀌어도 좌우의 영상이 혼재하는 '크로스토크' 현상이 발생하게 되어 3차원 영상 관찰 영역이 극도로 작아짐. 렌티큘러 렌즈를 활용한 다시점 디스플레이도 선보였지만시점 증가(N)에 따른 수평해상도는 2D TV기준으로 1/N로 줄어드는 단점이 있다. 하지만 LG전자에서 다시점으로 개발되어 2008년 광고용으로 출시된바 있다.(3) HOE(holographic optical element) 방식HOE 방식은 [그림 5]에서 보듯이 홀로그래픽 광학소자를 이용하여 빛의 정보(amplitude, phase)를 변화시켜원하는 빛의 형태로 출력을 하는 방법. 즉, 빛의 진행향방을 바꾸는 회절격자가 기록된 광학 필터 형태로 제작하여, 디스플레이 패널 앞에서 장착하고 투과한 빛은 아래그림에서 같이 특정 위치에서 시청 시 좌안과 우안에 들어오는 이미지를 분리하여 주는 방식임.그러나 HOE 제작시 Silver-halide plate를 이용하기 때문에 wet-processing등 제작의 어려움이 있고, 고출력의[그림 4] 렌티큘러 렌즈 방식 개념도[그림 5] HOE 방식 개념도2011년 제12권 제3호 ❙ 69

❙기술특집❙레이저, 장시간의 기록 시간 및 Bulky한 백라이트 시스템등의 단점을 가짐. 기존의 렌티큘러 렌즈 방식과 패럴랙스 배리어 방식의 문제점 중 얼마를 최소화 시키기 위 해HOE 기반의 auto-stereoscopic 3차원 디스플레이 시스템이 영국 Reality Vision에서 제안되었던 것이다 [15] .(4) VHOE(Volume HOE) 방식VHOE를 이용한 다시점 3차원 디스플레이 기술은 체적 홀로그램의 다중화 기록 특성을 이용하여 필요한 시점의 개수 만큼의 회절격자를 체적 홀로그램에 다중 기록하여 VHOE 광학판을 구현한 후 고속의 평판 디스플레이소자에 입력된 다시점 영상들을 다중화된 회절격자의 기준 빔과 동기를 맞추어 시분할 적으로 입사시킴으로서 다시점의 입체 영상을 공간적으로 디스플레이하는 기술이다. 여기서 필요한 만큼의 다시점 스테레오 영상을 시 분할적으로 디스플레이 하기 위해서는 시점영상과 일치하는 갯 수의 회절격자를 효과적으로 저장하고 재생할 수있는 홀로그램 다중화 기록기술이 요구된다. [그림 6]은VHOE 광학판을 이용한 시분할 방식의 3차원 디스플레이 시스템의 개념도를 나타낸 것이다.VHOE에 기록하고자 하는 다 시점의 방향정보는 기준빔의 각도로서 정의되기 때문에 각도 정보는 빔 각도의변화속도로 재생이 가능하다. 간섭을 통해 광 폴리머 매질 내에 회절격자 패턴으로 기록되고 동일한 기준빔을 입사시켜 물체빔의 입사방향과 일치하는 방향으로 회절된다.이때 고속으로 재생되는 LCD와 입사빔을 동기화시켜주면정해진 방향으로 다시점의 스테레오 입체영상을 디스플레이 할 수 있다. 광운대학교에서는 2002년 Performanceanalysis of photopolymer-based VHOE for time-sequentialmultiview 3D display system라는 제목으로 발표되었고,지금도 개발 중에 있다.2. Volumetric 3차원 디스플레이(1) 집적영상 방식집적 영상 방식은 렌즈 어레이를 이용하여 안경 없이입체 영상을 관측할 수 있게 하는 autostereoscopic 방식의 하나로서 최근 국내외에서 많은 관심을 끌고 있는 방식이다. 집적 영상 방식의 기본적인 원리는 [그림 7]에 도시 되어 있다.픽업과 디스플레이 두 단계로 이루어지며, 픽업 과정에선 3차원 물체를 여러 방향에서 바라본 서로 다른 영상들을 렌즈 어레이를 이용하여 기초 영상 형태로 저장하고,디스플레이 과정에서 이들 기초 영상을 렌즈 어레이를 통하여 원래의 광파로서 재생하는 원리이다. 이 방식은 대표적으로 서울대학교와 광운대학교에서 지금까지 계속연구되어 오고 있다. 광운대학교 3DRC에서는 중간시점복원 기법을 이용한 집적영상에서 확대된 3차원 영상의디스플레이 기술, 이미징 렌즈를 이용한 먼 물체의 픽업방식, 커브 효과를 가지는 프로젝션 집적영상 시스템의구현 방식, 커브형 프로젝션 집적영상 시스템에서 3차원영상의 Real-Virtual 영역 동시 디스플레이 시스템 등이있다. 서울대학교에서는 집적영상 기법을 이용한 3차원플로팅 기법 [25] , polymer-dispersed liquid-crystal(PDLC)을이용하여 Depth 영역을 확장하는 기법 [22] , 다층 구조의 디스플레이장치를 이용하여 3차원 집적영상의 Depth 영역을 확장시키는 기법 [25] 이 제안되었다.[그림 7] 집적영상 방식 개념도[그림 6] VHOE 방식 개념도(시분할법[16,17])[18-19](2) 홀로그램 방식다른 접근 방식으로 홀로그램(Hologram) 방식은 [그림8]과 같이 실제의 물체에서 발산되는 빛과 같은 전자장을70 ❙ 인포메이션 디스플레이

차세대 무안경식 디스플레이 기술 현황❙재현하는 방식임.즉, 물체가 발산하는 산란 빛의 강도와 위상의 정보를포함한 간섭무늬(홀로그램)에 대한 가 간섭성 광의 회절현상을 이용하는 것으로써 깊이가 서로 다른 공간의 각점을 결상 시킬 수가 있다. 이 때문에 일반적인 풍경을 볼때와 같이 자연스러운 3차원 영상을 실현할 수 있는 유일한 방식이며 궁극의 3차원 디스플레이 방식임. 국내외 유수 기관들이 현재 개발 중에 있다. 하지만 방대한 정보를소포트웨어와 하드웨어 기술을 가지고 실시간으로 처리하는 문제, 칼라 구현문제 등 아직도 미 해결 과제로 남아있다. 하지만 방대한 정보를 처리하기위한 방법 중 하나로 LUT(Look-Up Table)방식 처음 미국에서 되었는데 현재 N-LUT(Novel Look-up Table)을 이용한 홀로그램 생성 기술, 3차원 영상의 시간/공간/선형 중복 성을 이용한홀로그램 생성 기술, FPGA(Field Programmable GateArray)를 이용한 홀로그램 생성 기술, 홀로그램 방송을위한 홀로그램 자막/수화 기술 등에 대한 다양한 홀로그램 기술이 개발 되고 있다 [26] .1. 해외 기술 개발 현황 [7-11](1)미국의 현황대학 및 기업에서는 스테레오 및 다 시점방식에 의한3차원 디스플레이 기술을 연구하고 있으며 3차원 홀로그램 디스플레이를 2020년 실용화 목표로 연구추진중이다.스테레오그래픽스사는 9시점용 렌티큘러 스크린을 사용한 다시점 3차원모니터를 개발하였으며 현 재판매 중이다.DTI는 패럴랙스 배리어형 12∼8인치 급 LCD 입체 모니터시제품을 개발하여 상품화하였다.MIT 미디어랩은 AOM(Acouto-Optic Modulator)과LCD 방식을 이용하여 홀로그램 동영상 재생시스템을 구축하였으며 디지털 홀로그램 형 5인치 급 3차원 동영상을 시연하였다.ITI는 Autostereogram 기술을 개발하였으며 DMA는 홀로그램 및 체적영상 방식을 개발하였으며 상용화 진행 중이다.(2) 캐나다의 현황캐나다 McGill대와 CRC 연구소는 휴먼팩터 및3차원시청 환경 등에 대한 연구를 활발히 진행하고 있다.[그림 8] 홀로그램 방식 개념도Ⅲ. 무안경 3차원 디스플레이 개발 현황지금까지 무안경 3차원 디스플레이 종류와 중요 기술들을 살펴보았다. 무안경디스플레이는 위의 범주 안에 대부분 포함이 되고 각 기술들을 이용하여 자연스러운 입체감과 고 성능의 3차원 영상을 실현하기위해 시스템 설계,광학 소자 개발, 컨텐츠 개발 등을 국내외 많은 기관들에서 진행해나고 있다.(3) 유럽의 현황케임브리지대학은 시간 분할 방식에 근거한 8시점 10인치 화면, 7시점 25인치 화면, 28시점 25인치 화면, 15시점 50인치 화면의 3차원 영상 시스템을 개발하였고 현재는 완전VGA 해상도 시스템을 위해 FLCD(ferroelectricliquid crystal display)를 이용하는 방법을 연구하고 있다.필립스는 18인치 급 LCD 입체모니터 시제품을 개발하였고 액정을 적용한 렌티큘러 스크린을 사용하여 2D/3D가 가능한 모바일 폰과 40인치 모니터를 개발하였다.HHI는 스테레오스코픽 영상의 시점변경에 따른 좌우영상의 적응적 렌더링을 위하여 시청자의 eye tracking 시스템을 개발하였다.(4) 일본의 현황 [4-6]국가적 과제로 장시간의 시청으로 인한 피로감을 해결하기 위해 다시점영상방식 또는 홀로그래피를 이용한 특수한 디스플레이기술을 연구하고 있다.2011년 제12권 제3호 ❙ 71

❙기술특집❙도시바는 18시점 15.4인치와 32시점 20.8인치 다시점모니터의 원형을 개발 하였고, 집적영상 기술을 이용한무안경 방식으로 2010년12월 도시바가 세계최초로 12인치 및 20인치 무안경 3D-TV를 출시하였으나 시점이 하나이며 소형이라는 한계이다.샤프는 노트북과 모니터 휴대전화에 2D/3D 전환가능2시점 무안경식 3차원 디스플레이를 개발하여 상용제품으로 판매하고 있고 액정 배리어방식의 3D 모바일 폰과노트북을 개발하여 판매 중이다. 3.8인치 무안경 3D 스마트폰을 곧 출시할 예정이다.산요는 4시점 배리어를 적용한 모바일 폰 및 차량용 디스플레이를 개발하였다.동경 농공대는 과거 TAO의 45시점 흑백에서 발전하여128시점 컬러의 초 다시점 시스템을 개발하였으며 3차원영상의 시청 시 발생하는 눈의 피로 현상과 관련하여SMV 시스템 및 다양한 3차원 디스플레이 시스템을 연구중에 있다.니혼대는 AOM과 LCD 방식을 이용하여 홀로그램 동영상 재생 시스템을 구축하여 개발 중이다.2. 국내 기술 개발 현황(1) 국내 연구소KIST는 고속 CRT와 고속 액정셔터를 이용하여 16시점 까지 실시간 입출력 가능한 다시점 3차원 디스플레이를 개발하였고, 일본의 초 다시점 기술을 변형 발전시켜,수평 시차만을 제공하는 방식으로 초점조절이 가능한HMD형 초 다시점 시스템을 개발하여 시연하였고, 완벽한 초점 조절이 가능한 완전 시차 방식의 HMD형 초 다시점 시스템 개발 중이다. 홀로그래픽 동영상 표시 장치는 MIT 방식을 발전시켜 폴리곤 미러를 대체하는 정지미러세트를 개발하였고, 수평 방향의 AOM 배열로 인한해상도 향상 기술을 개발, 홀로그래픽 동영상 표시 장치에 적용 가능한 CGH 연산 방법론 연구와 디지털 홀로그램 기술과의 접목을 통한 홀로그램 데이터 입출력 시스템을 연구 중이다. 또한 3차원 다시점 디스플레이 상용화를위해 휴먼 팩터와 관련된 기초연구를 진행 중이다 [8,10] .ETRI는 깊이카메라를 이용하여 획득한 3차원 정보를컬러 홀로그램으로 디스플레이 하는 기술을 개발하였다 [8] .KETI는 터키의 Bilkent 대학과 디지털 홀로그래피 기술 개발을 위한 MOU를 맺고 정보교류, 공동 프로젝트발굴, 인적 교류 등의 협력 등을 진행하고 있다 [10] .(2) 대기업 [8,11]무안경 3D 단말기의 초기 모델은 당분간 모바일 기기를 중심으로 출시될 전망이다. 제임스 캐머런 감독은 우리나라를 방문해 “무안경 3차원TV 시대는 5년 후에야 열리며, TV보다는 휴대폰 · 모바일 기기를 중심으로 도입된뒤 점차 TV로 확산될 것”이라고 예상했다 [11] .대기업으로는 삼성전자 삼성 SDI, LG전자, LG 디스플레이 등이 3차원 디스플레이 개발을 진행 중이다. 특히삼성전자와 LG 전자의 경우 국내 대기업 중에서 가장 적극적으로 3차원 디스플레이 장치를 개발하고 있으며 다시점 2D/3D 전환가능3차원 디스플레이를 적극적으로 개발 중임삼성전자는 10년 후 미래의 고 수익 신사업 아이템으로 3차원 디스플레이 사업을 채택 추진할 계획이며 현재무안경식 16시점의 디스플레이가 가능한 시제품을 개발중이다.LG전자 DD 연구소는 10~25시점 영상을 표시할 수 있는 무안경식 다시점 3차원 디스플레이를 구현하였으며2008년 광고용으로 출시된바 있다 [11] .삼성 SDI는 2D/3D 전환이 가능한 무안경식 스테레오패럴랙스 배리어 휴대전화용 OLED 3차원 디스플레이를개발하였다.(3) 대학대학으로는 서울대, 광운대, 강원대, 광 주과기원 등이3차원 디스플레이 및 3차원 신호처리분야를 연구하고 있다. 스테레오스코픽·홀로그래픽·체적형의 무안경 3차원디스플레이 기술에 대한 다양한 핵심 요소기술이 서울대,광운대, 연세대, 충북대 등을 중심으로는 연구 개발되고 있다. 광운대학교 국가지정 3D 영상미디어 연구실의 자연광을 이용한 3차원 동영상 홀로그램 기술과 VHOE 기반3차원 디스플레이 시스템의 개발하고 있다 [16-20] . 서울대는 IP의 시야각 향상 기술 재생상 깊이 영역의 확대방법,IP에서의 2D/3D 전환방법 [27] , Floating Image 기술과 IP의72 ❙ 인포메이션 디스플레이

차세대 무안경식 디스플레이 기술 현황❙결합을 연구 중이다.세종대, 광운대는 디지털 홀로그램과 CGH를 기반으로하는 홀로그래픽 시스템에 대한 기초연구를 진행 중이다.한양대는 삼성전자와 공동으로 IP 변형 형태로 렌티큘러 기반 다시점 디스플레이에 관한 연구를 진행 중이다.(4) 중소기업 [7,8,11]많은 중소 기업체들이 3차원 관련 업체로 분류되기는하나, 대부분의 3차원 부품 솔루션 업체들의 경우 몇몇업체를 제외하고는 전체 매출에서 3차원 제품의 비중이10% 미만인 것이 현실이다. 대표적인 중소기업의 기술개발현황은 다음과 같다.파버나인은 무안경식 스테레오 3차원 모니터를 개발하고 있다. 현재 17, 19인치 무안경식 3차원 LCD 디스플레이 제품을 수출 판매 중이다. 최근 HD급 3차원 입체촬영시스템인 ‘미라큐브 3D스튜디오 시스템’ 개발하였다.케이디씨정보통신은 3차원 LCD 휴대폰 모듈 개발하였고, 2006년 무안경식 3차원 LCD를 모듈을 개발해 히타치 폰에 공급.잘만테크는 컴퓨터 냉각장치 및 모니터 개발업체로 독자 개발한 3차원 22인치 3차원 모니터를 일본 후지필름에 수출 중이다.코텍은 의료용 모니터, 항공․군사용 디스플레이 등 산업용 디스플레이 전문업체로 최근 3차원영상 구현이 가능한 MultiLayer Display(LCD 패널 2장을 결합한 무안경식3차원 패널로 눈의 피로감이 없음)를 개발하였다.아이엠은 블루레이용 광픽업 모듈 전문업체로서 무안경식 3차원을 구현하는 핵심 부품인 렌티큘러 렌즈에 대한 원천 기술도 보유하고 있다.Ⅲ. 무안경 3차원 디스플레이 기술 개발 및시장 전망1. 무안경 3차원 디스플레이 기술 개발 전망무안경 3차원 입체영상 디스플레이에는 다시점/초 다시점 3차원 디스플레이, 체적형 3차원디스플레이, 홀로그래픽 3차원 디스플레이 등이 포함되며, 이중 현재 다시점3차원 디스플레이는 상당한 수준에 도달해 있다. 그러나다시점에서의 문제점인 시점 간 이동에 따른 급격한 시차변화, 정/부시역 간의 역 입체시 문제, 크로스토크 문제,그리고 눈의 초점조절 정보와 관련된 눈의 피로현상 문제등을 해결하거나 완화시킬 가능성을 가지고 있는 새로운무안경식 3차원 표시 기술이 추후 상용화를 위한 중요 기술로 예측되고 있다 [11,23,26] . [그림 9] 는 한국 산업 진흥원에서 무안경 입체영상 디스플레이 기술 로드맵을 작성한것이다.자료: 한국산업진흥원 [7][그림 9] 무안경입체 영상 디스플레이 기술 로드맵2. 무안경 3차원 디스플레이 시장 전망3차원 디스플레이세계시장은 현재기술 개발단계로서2010년에는 도입기, 2015년 2부터 본격 성장단계로 들어서면서 빠른 성장세를 나타낼 것으로 전망 되고 있다. 무안경방식의3D-TV는 현재 정면에 고정된 1인 1시점에서만 입체감 구현 가능 상태로서 다자 다시점의 3D-TV는상용화가 매우 어려운 기술로 제조업계는 향후 5년 이내2011년 제12권 제3호 ❙ 73

❙기술특집❙상용화는 힘들 것으로 전망하고 있으나 2D/3D 변환되는무안경방식의 3D-TV 상용화가 성공할 경우 상당한 시장확대 효과가 있고 다시점 무안경방식의 3차원 방송이 구현되면 3D-TV 시청의 불편함이 해소되고 현재의TV 시청 환경과 유사해져 본격적인 상업화와 일반 2D TV 대체 수요가 가능할 것이다. 따라서 정부는 무안경 3D-TV의 실현을 2015년 2월로 설정하여 관련된 기술을 꾸준히연구 향후 3,000억 원을 투자하여 무안경TV와 홀로그램기술개발을 추진할 예정이다 [11] . 한편 시장조사업체 디스플레이뱅크에 따르면 2008년 3D 시장에서 안경 방식과무안경방식의 비중은 73 대 27이지만, 2015년이 되면 45대 55로 역전될 것으로 예상하고 있다. 아래 표는 디스플레이 뱅크, ETRI 방송 통신위원회 및 언론 자료 종합한것이다.[표 1]에서 보듯이 무안 경방식도 안경 방식과 함께 성장 시점은 차이가 있으나 발전 전망과 로드 맵은 비슷할것으로 추정한다면 초기에는 게임기, 의료 모니터 등 특수 분야에서 3차원 디스플레이를 채용하면서 수요를 창출하고 이후입체 방송이 도입되면 3차원 디지털 TV등이성장을 주도할 것으로 예상된다. [그림 10]은 5년 마다 3차원 디스플레이 시장 규모를 예측한 것이다.3차원 디스플레이 세계시장규모는 2010년 20억 달러,2015년, 80억 달러, 2020년 150억 달러로 증가할 전망이다. 기간 별 연 평균 시장 성장률은 2005∼2010년 59.2%,2010∼2015년 22.6% 3차원 디스플레이의 세계 수출규모는 2010년 13억 달러에서 2020년100억 달러로 증가할것으로 전망된다.Ⅳ. 결 론본 기고에서는 3차원 디스플레이 기술 중 무안경 3차원 디스플레이에 속하는 기술들을 종류별로 소개하고 현재 각 기관별로 개발 현황과 전망에 대하여 살펴보았으며, 아울러 시장 전망에 대하여 간략히 소개하였다. 이 내용을 통해 차세대 3차원 디스플레이는 무안경식, 다시점,고품질 영상 등의 조건을 만족해야 할 것으로 보이며, 최근의 3차원 디스플레이는 안경 방식이 이미 대중적으로상용화되어 상당한 규모의 시장을 형성하고 있으며, 앞으로 상당한 기간 동안 막대한 규모의 시장을 형성할 것으로 예상되나 안경 방식이 갖는 여러 가지 한계로 인해, 중장기적으로 무안경식 3차원 디스플레이 중심으로 시장이‘10년 12년 ‘14년 ’17년세계시장 규모 62백만 대 33백만 대 836백만 대TV 제품 편광 안경식 무안경식(15년~)방송 서비스(국내 기준)[표 1] 3D-TV 시장 발전 전망과 로드맵3D 위성시험방송안경식 3D본 방송(‘15~)무안경다시점 시험방송(14)자료 : 디스플레이 뱅크, ETRI 방송 통신위원회 및 언론 자료종합 [11]전환될 것으로 예측, 이미 이를 위해 기술개발이 활발히추진되고 있음을 알 수 있었다. 패럴랙스 배리어 방식, 렌티큘러 방식, HOE방식, VHOE방식, 집적영상방식, 홀로그램 방식 등으로 소개하였으나 아직 표준화가 미흡한 3차원 디스플레이 분야의 현실을 고려하면 원천 기술 확보를 위한 시급한 연구 개발이 절실하다고 할 수 있을 것이다. 그러므로 무안경방식의 3차원 디스플레이 핵심원천기술 확보를 중심으로 기술개발 전략 수립하고, 미래의 기술 주도권 확보와 현재 3차원 TV 시장의 선도유지 등을위해서도 연구역량 집중이 지속되어야 할 것이다.참 고 문 헌자료 : 산업연구원과 글로벌인사이트 공동작성 [7][그림 10] 3차원 디스플레이 시장 전망[ 1 ] 김은수, 이승현, “3차원 영상의 기초”, 기다리 & Ohm사(1998).[ 2 ] 김은수, 김승철, “3D 디스플레이 개론”, 들샘 (2006). J.G. Poulot, 이섬민, “3D 포토에 대해 알고 싶은 모든 것74 ❙ 인포메이션 디스플레이

차세대 무안경식 디스플레이 기술 현황❙들”, 다빈치 (2005).[ 3 ] 尾 上 守 夫 ․ 池 内 克 史 ․ 羽 倉 弘 之 ,“3 次 元 映 像 ハンドブック(3차원 영상 핸드북)”, 朝 倉 書 店 (2006).[ 4 ] 本 田 捷 夫 , “ 高 度 立 体 動 画 像 通 信 プロジェクト 最 終 成 果報 告 書 (고도 입체 동화상 통신 프로젝트 최종 성과 보고서)”, TAO (1997).[ 5 ] 本 田 捷 夫 , “ 高 度 三 次 元 動 画 像 遠 隔 表 示 プロジェクト 最 終報 告 書 (고도 삼차원 동화상 원격 표시 프로젝트 최종보고서)”, TAO (2002).[ 6 ] 本 田 捷 夫 , “ 平 成 16 年 度 立 体 映 像 表 示 に 関 する 調 査 研 究報 告 書 (헤세이 16년도 입체 영상 표시에 관한 조사 연구보고서)”, 社 団 法 人 日 本 機 械 工 業 連 合 会 (2005).[ 7 ] 차세대 디스플레이 및 기기산업의 2020 비전과 전략, 산업연구원 (2007)[ 8 ] 3D 디스플레이 시장 기술 보고서, 중소기업청 (2009)[ 9 ] 2010 산업원천기술로드맵 요약 보고서(디스플레이), 한국 산업기술진흥원 (2010)[10] 정보통신중점기술표준화로드맵 (2010)[11] 3D TV 및 관련산업의 전망과 신성장 산업화 방안 산은경제연구소 고제리 (2010)[12] www.strabase.com[13] www.3dis.co.kr[14] www.toshiba.co.jp[15] http://3dtvkorea.or.kr/3dtv/display.html[16] John N. Latta,, Appl. Opt. 11, 1686 (1972)[17] J. R. Moore, A. R. L. Travis, S. R. Lang, and O. M.Castle, “The implementation of a multi-viewautostereoscopic display”, in IEE Colloquium onStereoscopic Television, 15 Oct 1992, IEE, London,UK Digest 1992/173, 4/1 (1992)[18] N. A. Dodgson,, Appl. Opt. 35, 1705 (1996)[19] Byung-Chul Cho, Jung-Sik Koo, Wha-Young Kim,Eun-Soo Kim, “Multiview Autostereoscopic 3D DisplaySystem using Volume Holographic Optical Element,"Proc. SPIE. 4471, 43 (2001).[20] Jung-Sik Koo, Seung-Chul kim, Eun-Soo Kim,"Implementation of VHOE-based multiview 3D displaysystem using optimized exposure time schedulingscheme," Proc. SPIE 5005, 179 (2003).[21] 김은수, “자연 그대로를 표현하는 3D 디스플레이”, 과학동아 (2003).[22] J.-H. Park, H.-R. Kim, Y. Kim, J. H. Hong, S.-D. Lee,and B. Lee, Opt. Lett., 29, 2734 (2004).[23] 김은수, “3차원 입체 디스플레이 기술의 국내외 연구개발동향 및 향후 발전방향”, 인포메이션 디스플레이, 5, 3-13(2004).[24] 김남, 김은석, “홀로그래픽 3D 디스플레이 기술”, 인포메이션 디스플레이, 5, 20 (2004).[25] 이병호, 김은수, “집적영상(Integral Imaging) 3D 디스플레이 기술”, 인포메이션 디스플레이, 5, 27 (2004).[26] 김은수, “3차원 입체 디스플레이 기술의 국내외 연구개발동향 및 향후 발전방향”, 인포메이션 디스플레이, 6, 4(2005).[27] 이병호, ‘Overview of recent 2D/3D convertible display’,3D 디스플레이 워크샵 (2008).저 자 약 력황 용 석∙ 1990년 : 부경대학교 전자공학과 학사∙ 1996년 : 부경대학교 전자공학과 석사∙ 2004년 : 부산대학교 전자공학과 박사∙ 2005년 : University of Connecticut, Departmentof Electric & Computer, visitingscholar∙ 2007년~현재 : 광운대학교 전자공학과 연구 교수∙ 관심분야 : 3D display system, Integral imaging, Liquid crystallens & optics, Optoelectronics, VHOE2011년 제12권 제3호 ❙ 75