홀로그램의 미래 탐구

비즈니스 세계에서 두각을 나타내는 홀로그램 디스플레이

Rebecca Gibson
20 November 2016

노벨상을 수상한 물리학자 데니스 가보르(Dennis Gabor)가 1947년 개발한 홀로그래피 이론은 1960년 레이저가 발명되면서 널리 사용되기 시작했다. 최근 각종 데이터의 폭증과 몰입형 가상현실(iV) 기술의 발전이 맞물리면서 홀로그래피가 일상생활의 일부로 자리 잡아가고 있다.

2012년당시 인도인민당 총재 겸 구자라트 수상이었던 나렌 드라 모디(Narendra Modi)가 기네스북에 이 름을 올렸다. 발리우드 영화 감독인 마니 샹 카르(Mani Shankar)와 그의 동료 라즈 카수 (Raj Kasu)가 영국에 본사를 둔 뮤션 (Musion)의 홀로그래피 영사 시스템을 활용 하여 구자라트 의회 선거 기간 동안 모디의 3D 아바타를 53개의 대중 집회장에 동시에 ' 등장'시켜 신기록으로 인정 받은 것이다. 2년 뒤 모디는 인도 총리 자리에 올랐다. 같 은 기술을 이용해서 최대 126개의 유세장에 동시에 모습을 드러내는 등 45일간 1,500개 지역에서 도합 1억 명의 유권자를 대상으로 약 3,500회의 유세 연설을 할 수 있었던 데 힘입은 결과다.

오늘날의 대다수 홀로그래피 영사 기술과 마찬가지로, 뮤션의 시스템은 숨겨진 반사판 에 사람의 영상을 투사해서 무대에 유령의 모습을 연출하는 19세기 마술 공연, 이른바 ' 페퍼의 유령(Pepper's Ghost)'의 현대판이 다. 그러나 이 기술도 21세기에 걸맞게 사용 자가 교감하고, 정보를 습득하며, 심지어 제 품을 홍보할 수 있는 사실적인 3D 홀로그램 을 연출하는 수준으로 발전하고 있다.

마틴 리차드슨(Martin Richardson) 교수는 1988년 세계 최초로 홀로그램 디스플레이 박사학위를 취득했고, 현재 영국 레스터에 위치한 드몽트포트대학교(De Montfort University: DMU)에서 현대 홀로그래피를 가 르치고 있다. 그는 "실제 세계에 관한 디지털 정보 계층을 제어하고 소통할 수 있는 증강 현실(AR) 환경의 인기가 날로 높아지고 있 다"라고 말했다.

리차드슨은 또 이렇게 덧붙였다. "진정한 3D 홀로그램은 간섭성 광원에서 발생한 광선의 간섭으로 인해 구현되는데, 물리법칙 때문에 얇은 공기에 빛을 집중시키는데 제약이 따 른다. 그와 같은 제약 때문에 오늘날의 홀로그래피 솔루션은 일반적으로 증강현실(AR) 과 '페퍼의 유령'을 접목시켜서 이른바 3D 홀 로그램을 만들어내고 있다."

즐길 거리를 넘어선 진화

증강현실(AR), 혼합현실(MR), 가상현실(VR) 을 비롯한 모든 유형의 몰입형 가상현실(iV) 이 다양한 환경에 활용되면서 전 세계 기업 들이 인간의 작업, 학습, 소통 방식을 근본적 으로 변화시킬 홀로그램 디스플레이를 개발 하기 시작했다.

예를 들어, 머리에 착용하는 마이크로소프트 홀로렌즈(Microsoft HoloLens)를 개발한 마 이크로소프트(Microsoft)는 세계 최초의 독 립형 홀로그래피 컴퓨터임을 강조하고 있다.

마이크로소프트 홀로렌즈 사업본부장인 로 레인 바딘(Lorraine Bardeen)은 "홀로렌즈에 는 혼합현실(MR)이 활용되어 사용자가 특정 한 위치나 사물에 고정시킨 채 홀로그램을 볼 수 있을 뿐 아니라 실제 사물과 마찬가지 로 음성과 손짓을 이용하여 홀로그램과 교 감할 수 있다. 2016년 12월에 8개 시장에 출 시될 예정인 홀로렌즈는 여러 가지 흥미진 진한 용도로 사용될 전망이다"라고 말했다.

VNTANA의 홀로그램 디스플레이는 청중이 헤드 기어를 착용할 필요없이 실시간 홀로그램을 즉시 투사할 수 있다. 마이크로소프트는 이 기술을 사용해 마케팅 및 개발자 이사이자 익스피어리언스 및 에반젤리스트인 리즈 태세이(Liz Tassey)의 3D 아바타를 가지고 48시간 해커톤(hackathon)을 시작했다. (사진 제공 : VNTANA)

예를 들어, 케이스웨스턴리저브대학교 (CWRU)와 클리브랜드 병원(Cleveland Clinic) 은 공동으로 오하이오 주 클리브랜드에 건립 중인 건강 교육 캠퍼스(Health Education Campus, 2019년 중반 개교 예정)의 해부학 강좌에 홀로렌즈를 사용할 계획이다.

CWRU가 화상기술을 활용해 연구 및 학습 혁신을 촉진할 목적으로 추진하고 있는 Interactive Commons 사업의 담당관이자 홀로렌즈 프로젝트 책임자인 마크 그리즈월 드(Mark Griswold)는 "홀로렌즈를 이용하면 심지어 교수가 다른 도시에 있더라도 학생 과 교수가 서로를 마주한 채 홀로그램 영상 으로 구현된 인체를 보면서 수업을 진행할 수 있다"라고 설명했다. 그리즈월드는 또 이렇게 덧붙였다. "학생들 이 홀로그램으로 재현된 3차원 장기를 사방에서 살펴보고 장기 내부의 모든 형태와 경 로를 관찰할 수 있다. 뿐만 아니라 교수가 뇌종양, 폐부종 또는 심혈관 질환 같은 여러 가지 질환을 추가로 연출할 수도 있다."

캘리포니아 주 파사데나에 위치한 NASA 제 트 추진 연구소(JPL)는 마이크로소프트와 손 잡고 홀로렌즈를 기반으로 하는 여러 가지 애플리케이션을 개발했다. 먼저, ProtoSpace 는 설계자가 CAD 대신, 실물 크기로 시각화 된 홀로그램을 이용하여 우주 장비를 설계할 수 있는 애플리케이션이다. 한편 국제 우주 정거장의 우주 비행사들은 Sidekick이라는 애플리케이션으로 '홀로그램 작업 설명서'를 열람할 수 있을 뿐 아니라, 지구의 전문가들 과 함께 협력하여 복잡한 작업도 완료할 수 있다. 세 번째 애플리케이션인 OnSight는 화 성 탐사 로봇 큐리오시티(Curiosity)가 수집 한 이미지와 데이터를 토대로 구현된 가상의 화성을 지구의 과학자들이 걸어 다니며 탐사 하는데 사용된다. NASA 제트추진연구소의 탐사기술 혁신 총 책인 제프 노리스(Jeff Norris)는 "자체적으로 조사해본 결과, 과학자들이 컴퓨터 화면 대 신, HMD를 통해 특정 장면을 보면 그 장면 과 우주선 설계에 대한 이해도가 크게 높아 지는 것으로 확인됐다. 홀로그램과 인간의 타고난 탐험 능력이 시너지 효과를 내는 덕 분에 과학자들이 지구와 유사한 방식으로 화성을 조사할 수 있어서 애플리케이션에 대한 반응이 굉장히 뜨겁다. 혼합현실(MR)의 잠재력을 감안하면 우리가 우주산업에 이를 응용하고 있는 수준은 아직 수박 겉 핥기에 불과하다"라고 설명했다.

거시적인 안목

대다수 홀로그램 시스템은 사용자가 특수 헤드기어를 착용해야만 3D 투사체를 볼 수 있지만, 텍사스 주에 본사를 둔 FoVI 3D 같 은 기업들은 많은 사람들이 동시에 체험할 수 있는 디스플레이를 개발하고 있다.

FoVI 3D의 최고 마케팅 책임자인 마이크 마 스터스(Mike Masters)는 "FoVI 3D의 WeR(We-Reality) 홀로그래피 LFD(Light-Field Display) 테이블은 여러 명이 동시에 감상할 수 있는 3D 투사체를 구현하므로 실시간 협 업에 이상적이다. 정부, 석유 및 가스, 오락, 의료 분야에 종사하는 조직이 최대 수혜자가 될 것으로 예상된다. 예를 들어, 홀로그램으 로 구현된 환자의 심장을 의료진이 공동으로 분석하고 종합 수술 계획을 세우거나 혈류를 시각화할 수 있을 것이다"라고 말했다. 캘리포니아 주에 위치한 홀로그래피 솔루션 개발사인 VNTANA의 CEO인 애슐리 크라우 더(Ashley Crowder)도 같은 의견이다. "홀로그램은 증강현실(AR) 솔루션 중에서 유 일하게 여러 사람이 공유할 수 있다는 특징 을 가지고 있다. 따라서 홀로그램에는 인간 의 소통 방식을 혁신할 충분한 잠재력이 있 다고 할 수 있다. 확장하기 용이한 VNTANA 인터랙티브 홀로그래피 솔루션은 기업이 자 사의 제품과 서비스를 광고하고 극장, 소매 점, 무역 박람회, 스포츠 행사 같은 공공 장 소에서 고객의 관심을 사로잡는데 효과적이 다. 게다가 VNTANA 솔루션은 고객 데이터 를 수집하고 소셜 미디어와도 통합되므로 기업이 잠재 고객을 확보하고 소셜 미디어 사용자에 의해 제작된 콘텐츠를 통해 자사 의 이미지를 전파할 수 있다." 많은 기업이 확장하기 용이한 증강현실(AR) 및 인터랙티브 홀로그래피 솔루션에 관심을 보이고 있다고 크라우더는 다음과 같이 설 명했다. "실험적인 단발성 행사를 열거나 박 물관, 경기장 등에 오랫동안 설치하기 위해 장기 임대를 결정한 기업 고객이 많다."

“ 홀로렌즈를 이용하면 심지어 교수가 다른 도시에 있더라도 학생과 교수가 서로를 마주한 채 홀로그램 영상으로 구현된 인체를 보면서 수업을 진행할 수 있다. ”

마크 그리즈월드(Mark Griswold)
케이스웨스턴리저브대학교 Interactive Commons 사업 담당 이사

휴대형 디스플레이

또한 기업들은 휴대하기 더 용이한 홀로그램 디스플레이를 탐구하고 있다. 이를테면, 런던 에 위치한 Kino-mo는 스마트폰의 이미지를 업로드해서 곧장 3D로 재현할 수 있는 플러 그 앤 플레이 방식의 홀로 디스플레이(Holo Display)를 개발했다. 술집, 나이트클럽, 쇼핑 몰, 카지노를 비롯한 영국의 장소 20여 곳에 서 이뤄진 테스트를 통해 투사체를 육안으로 보는데 전혀 문제가 없음이 입증됐다.

“ 홀로그램은 증강현실(AR) 솔루션 중에서 유일하게 여러 명이 공유할 수 있다는 특징을 가지고 있다. 따라서 홀로그램에는 인간의 소통 방식을 혁신할 충분한 잠재력이 있다고 할 수 있다. ”

애슐리 크라우터
VNTANA CEO

"설문조사를 실시한 결과, 홀로 디스플레이 가 고객의 관심을 유도하고, 매출을 증대하 며, 특정 브랜드나 장소에 혁신적이라는 이 미지를 가미하는데 엄청나게 효과적인 것으 로 확인됐다." Kino-mo의 공동 창립자인 아 트 스타벤카(Art Stavenka)는 시험 판매에서 굴지의 제조업체와 공연장이나 경기장 같은 장소를 운영하는 기업으로부터 여러 건의 선주문이 들어왔다는 얘기도 덧붙였다. 그는 "손짓만으로 Kino-mo Holo Display의 3D 개체와 교감하고, 실시간 비디오나 소셜 미디어 게시물을 공중에 투영하며, 사물을 스캔해서 즉시 홀로그램으로 재현할 수 있 게 될 날이 머지않았다"고 말했다.

일본 가와자키시에 본사를 둔 기업 Aerial Burton이 개발한 True 3D Display도 있다. True 3D Display에 따르면 이 기술은 업계 최초로 1KHz 적외선 펄스 레이저를 3D 스캐 너에 발사하는 방식으로 홀로그램을 구현한 다. 스캐너가 유리, 연기 또는 수분으로 인한 굴절 현상의 영향을 받지 않으면서 공중의 지정된 지점에 펄스를 투사하면 분자들이 펄스형 플라스마 입자로 이온화되면서 홀로 그램을 형성한다. 홀로그램은 3차원이므로 각도에 따라 영상이 각기 다르게 보인다.

이와 관련한 특허를 보유한 Burton의 창립 자이자 CEO인 히데이 기무라(Hidei Kimura) 는 이렇게 말했다. "Aerial Burton의 휴대형 장치는 일반 대중을 대상으로 이미지나 문 자 메시지를 즉시 투영하므로 대규모 응급 상황에 사용하기 적합하다. 예를 들어, 사람 들을 안전한 장소로 유도하는 화살표나 경 고 신호를 공중에 표시할 수 있다. 사람들이 공중에 투영된 QR 코드를 스마트폰으로 스 캔해서 실시간 정보를 수신할 수 있는 시스 템도 개발 중이다."

홀로그래피의 미래

아직은 연구원들이 홀로그래피의 잠재력을 완전하게 이해하지 못해 제대로 활용하지 못하고 있지만 DMU의 리차드슨은 향후 10~20년 내에 홀로그래피가 시장성이 크게 높아질 것으로 전망한다. "홀로그래피로 인해 인프라에 대대적인 변화 가 발생할 것으로 예상된다. 레이저와 광자 가 정보를 전송하는데 사용되면서 진정한 홀로그래피를 구현하는데 필요한 데이터를 입수하기가 훨씬 더 쉬워질 것으로 기대된 다. 초기에는 의료, 건축, 설계 같은 상업 부 문의 혁신이 먼저 이뤄지겠지만 시간이 흐 르면 소비자가 이용하기에 충분한 수준으로 저렴해질 것으로 전망된다. 종국에는 실시간 홀로그래피를 이용하여 필요한 내용을 기록 할 수 있는 스마트폰도 출시될 것이다." ◆

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