차량용 HUD(Head up Display) 시스템 개발
"차세대 디스플레이, 눈앞에 3차원 주행 정보가 뜬다"
[연구진 인터뷰]
●영화에서나 보던 차량용 HUD(Head Up Display)가 실제 사용이 가능할 정도로 개발되었다니 놀랍다. 연구에 대해 간단히 설명하자면?
‘HUD 시스템’은 차세대디스플레이로 이중으로 이루어진 차량유리에 각종 정보를 표출하는 기술이다. 기존에 운전자가 운행정보 및 내비게이션을 사용하기 위해 시선을 이동해야 했지만, 이 기술을 이용하면 운전자가 시선을 이동하지
않고 정보를 얻을 수 있다.
●차량전면 유리에 정보가 표출되는 간단한 기술로 들리지만, 국외에서도 쉽게 개발하지 못하는 고난이도 기술이라고 하던데?
우선 정보가 표현되는 스크린이 투명한 유리이고, 이중유리에 영상을 표출하는 기술은 미국, 독일 등 일부 국가에서 구현한 고도의 첨단기술로서 기술 개발의 접근성이 아주 어려운 분야이다. 특히 차량의 경우 안전이 기본이므로 차량 유리에 정보가 표출됨으로써 발생할 수 있는 문제와 주·야간 날씨에 따른 변화를 모두 고려해야 했다. 또한 운전자가 보는 유리면을 제외한 외부에서는 이 정보들이 표현되지 않으면서 주행시야를 가려서는 안 되는 어려운 기술이다.
●국외 기술의 경우 단색인 반면 우리나라의 기술은 컬러로 표현된다고.
앞서 말했듯이 차량의 경우 안전이 우선이다. 그렇다 보니 주·야간에 따른 정보표시 방법이 달라야 했다. 컬러영상으로 정보를 표시하여 주행환경의 변화에도 선명하게 볼 수 있도록 하였다. 이는 우리나라의 독창적인 기술로 국내외에서 처음으로 시도된 것이다.
●실생활에서 직접 사용 가능한 기술이라 빠른 실용화를 손꼽아 기다릴것 같다. 연구 상황과 앞으로 발전 방향은 어떠한가?
HUD 기술은 새로운 디스플레이로 걸음마 단계이다. 차량에 탑재하고 완전하게 실용화하기까지는 경제성, 안전성, 내구성 등을 고려해 연구를 계속해야 한다. 하지만 적용이 가능할 정도로 개발된 만큼 향후 몇 년 내에 실용화될 것으로 예상된다. 우리나라에서 자체적으로 HUD기술을 개발한 만큼 앞으로는 각종 인터페이스 기술 개발 등 이용자의 입장에서 편리하게 사용이 가능하도록 탈·부착이 가능한 소형의 제품으로 개발, HUD기술의 효과를 극대화할 계획이다. 더불어 차량의 기술을 넘어 기존 CRT, LCD 모니터와 빔 프로젝트를 대신하는 디스플레이 기술로서 자리잡게 될 것이라 기대해 본다.
최근 모 자동차광고에서 자동차 앞 유리창에 연료량 · 주행거리 · 라디오 채널 등을 볼 수 있는 계기판 인터페이스가 뜨는 것을 본 적 있을 것이다. 혹은 공상영화에서 투명한 유리면이 모니터로 바뀌며 손이 닿는 것만으로 원하는 화면(정보)를 켜고, 글을 쓰는 등 다양한 작업을 하는 것을 본 적 있을 것이다. 이렇듯 먼 미래에나 일어날 것 같던 일들이 지금, 개발되어 실생활 적용을 앞두고 있다.
지난 2011년 1월 6일 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 가전전시회 ‘CES 2011'은 바로 미래형 신기술을 소개하는 장으로서 세계적인 IT 업체 및 세계 굴지의 완성차 업체들도 참여해 자신만의 미래형 신기술을 공개했다. IT강국인 우리나라 역시 이 미래형 신기술을 일찍부터 연구 · 개발하고 있었으며, 본 차량용 HUD(Head up Display) 시스템 연구 역시 미래형 신기술에 해당한다.
본 차량용 HUD(Head up Display) 시스템이 일반화되지 않은 현재 가장 최신 기술은 바로 내비게이션이다. 내비게이션은 과거 모르는 길을 물어물어 가던 적이 있었나 싶을 정도로 언제 어디에 있어도 원하는 위치를 검색하고 가장 빠르고 간편한 길을 선택해 갈 수 있게 해준다. 하지만 이 내비게이션의 가장 단점은 운전자의 시야를 훼방한다는 것이다. 쉽게 운전할 수 있는 기술임에 틀림없지만 기본적으로 전방을 주시하며 운전을 해야 하는 운전자에게 내비게이션은 위험천만한 기술인 것이다. 더불어 차체 기본적으로 설치된 계기판의 엔진회전수(RPM), 속도계, 연료잔량계 확인은 물론 오디오기기 조작 등을 하는 것 역시 운전자의 시야 훼방에 문제가 되고 있다.
잠깐의 아주 짧은 시간이지만 고속으로 달리는 자동차에서 운전자가 전방을 주시하지 않는 다는 것은 매우 위험한 일이다. 그렇다고 운전자가 그 외 모든 상황을 무시한 체 운전한다는 것 역시 있을 수 없는 일이다. 이러한 위험 요소를 제거할 목적으로 개발 된 기술이 바로 ‘차량용 HUD(Head up Display) 시스템’이다. ‘Head up Display(이하 HUD)’는 첨단 전투기에 사용되는 ‘전방시현장치’와 같은 의미로 우리 실생활 속 차량에 적용되어 운전자가 주시하는 차량 앞 유리에 운전정보는 물론 내비게이션 정보가 표시된다.
이렇듯 실생활에 필요한 연구임에도 처음부터 국내 HUD 개발이 쉬운 일은 아니었다. 기존 HUD 활용의 한계로 인해 특히 교통정보를 제공하기 위한 특성화된 HUD의 개발에 어려움이 있었다. 또한 각종 정보들이 디지털 신호로 전환되어 차량 대시보드 앞부분에 설치된 프리즘을 통해 차량 앞유리 전면에 반투명상태로 표시되는 만큼 안전이 최우선인 기술로서 주간 시인성 향상 및 야간 빛의 왜란현상을 제거한 고선명 HUD 시스템을 개발하기 위한 기존 기술이 미흡했다. 이에 HUD 시스템의 국산화를 위한 국내 기술의 개발부터 시작하였다'.
더불어 차량용 HUD는 기반기술 측면에서 차량 장착용 HUD를 개발하는데 목적을 두고 2가지 접근 방법에서 실용화 방안을 진행하고 있다.
첫째, 차량 출고 시 HUD 시스템을 장착하여 차량 종류별 유리의 곡률 반경 및 두께 다름에 따른 영향을 받지 않고 설치할 수 있는 HUD 시제품을 개발하고 있다.
둘째, HUD 시스템을 소형화하여 운행 중인 차량에 간편하게 설치할 수 있도록 제품을 개발하여 차량 출고 후 추가 장착할 수 있는 응용 기술을 개발하고 있다.
본 기술이 상용화되면, 차체 HUD 시스템 선장착은 물론 후장착이 가능해져 적용 폭이 넓어질 것으로 예상된다.
향후 몇 년 내 상용화 될 것으로 기대되는 ‘차량용 HUD(Head up Display) 시스템’은 차량유리를 통해 운전자의 시선이동 없이 정보를 시각적으로 표시해주는 장치로서 차량 이중 유리를 통해 단일 상을 맺히게 하는 것은 물론 밝은 낮에도 선명한 영상으로 차량정보와 내비게이션 정보, 교통정보를 표출하여 차량 운전자가 운전 중 전방에서 시선을 돌리지 않고서도 각종 운전정보를 확인할 수 있어 안전운전에 기여할 것이다.
또한 우리나라 자체 기술로 연구 · 개발된 만큼 국내 시장 보호 및 세계 시장 진출로 국가의 경제 성장 동력원은 물론 유비쿼터스 인프라와 교통 기술의 융합을 통해 다양한 산업의 동반 상승효과를 유도하고 신규 수익 창출 모델을 통하여 국내 경제 성장을 견인할 것으로 기대된다.
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