애플 비전 프로를 착용하고 있는 남성 모델 [출처: 애플]

 가상현실(VR)과 증강현실(AR)을 모두 아우르는 확장현실(XR) 디바이스는 최근 애플의 MR 헤드셋 비전 프로의 출시와 함께 힘입어, 차원이 다른 디지털 경험을 통해 소비자들의 마음을 사로잡고 있습니다.

 이에 방증하듯 2022년 기준으로 단 920만 대에 불과했던 글로벌 XR 기기 시장은 2027년까지 7,500만 대, 연평균 약 52%의 급격한 성장을 보일 것으로 전망됩니다. 뿐만 아니라 연구기관 유비리서치의 ‘XR 산업 메가 트렌드 분석’ 보고서에 따르면, MR 기기는 기존의 TV, 모니터, 노트북 등 스크린 디바이스를, AR 기기는 스마트폰, 스마트워치, 태블릿 PC 등 모바일 디바이스를 대체할 것으로 보인다고 하는데요.

 이는 XR 기기가 단순한 기술의 진보를 넘어, 사회와 산업 전반에 걸쳐 혁신적인 변화를 가져올 핵심 동력임을 의미합니다.

 이번 아티클에서는 미래 컴퓨팅 인터페이스에 혁신을 불러올 XR 기기의 내부 부품 생태계에 대해 파헤쳐 보고자 합니다. XR 기기의 폭발적인 잠재력을 실현하기 위해서는 디바이스를 구성하는 디스플레이 제조업체부터 각종 소재 및 부품 공급업체까지, 기기를 둘러싼 다양한 이해관계자 및 기업들의 협력이 필수적입니다. XR 디바이스의 구성과 동작 원리, 콘텐츠를 포함한 모든 방향에 대한 깊은 이해도는 물론, 공급망 현황과 사업 방향성 모두 신중하게 고려해야 하는데요.

 이번 기회에 XREAL 구독자분들도 복잡하고 멀게만 느껴졌던 확장현실 기기 내부 세계를 탐험하며, 머지않아 다가올 3D 컴퓨팅 인터페이스에 대한 기초 체력을 길러보는 것은 어떨까요? 독자분들께서 쉽게 이해하실 수 있도록, 500g에 달하는 디바이스를 1) 옵틱스(Optics), 2) 디스플레이(Display), 그리고 3) 트래킹(Tracking)용 센서의 3가지 분야로 분할하여 작성해보았습니다.

그럼 지금, XR 기기의 안으로 떠나볼까요?

1. XR 기기의 눈, “옵틱스(Optics)”

 사람들은 시력이 떨어져서 눈이 침침하면 안경을 쓰거나 콘택트 렌즈를 착용하는 등 시력을 보정합니다. 이렇듯 XR 환경에서도 “3D 콘텐츠를 뚜렷하게 볼 수 있는가”가 중요한 요소로 작용하는데요. 확장현실 기기의 눈이자 시력으로 비유되는 옵틱스(Optics), 즉 광학 부품은 반거울 기술부터, 광도파관(Wave Guide) 기술, 그리고 최근 핀 미러(Pin Mirror)까지 빠른 속도로 발전 중에 있습니다:

핀 미러 기술 도안 [출처: LetinAR] 

 반거울 방식

 초기 AR(증강현실) 기기에서 사용된 반거울 방식은, 현실 세계의 빛을 투과시키면서 동시에 디스플레이 화면의 빛을 반사하여 현실과 디지털 화면이 겹쳐 보이게 하는 기술입니다. 이 방식은 빛의 일부를 반사하고 일부를 투과시키는 구조로, 제작이 간단하고, 영상 품질이 유지되며 현실 세계의 왜곡이 적다는 장점을 가집니다. 그러나, 가상 화면의 시야각을 넓히기 위해서는 반거울의 크기가 커져야 하며, 이는 무게와 두께, 휴대성 및 디자인 측면에서 제한적인 요소로 작용하기도 합니다.