증강현실은 오토바이 운전자의 헬멧 바이저에 오버레이되어 라이더의 실시간 인식 및 환경과의 상호 작용을 향상시킬 수 있다.

3D프린팅과 저비용 재료를 사용하는 세계 최초의 유연하고 투명한 증강현실(AR) 디스플레이 화면이 멜버른대학교, KDH 디자인 코퍼레이션 및 멜버른 나노제조센터(MCN)의 연구원들에 의해 만들어졌다. 새로운 디스플레이 화면의 개발은 광범위한 산업 및 애플리케이션에서 AR이 사용되는 방식을 발전시키게 된다.

AR 기술은 디지털 콘텐츠를 현실세계에 오버레이하여 사용자의 실시간 인식 및 환경과의 상호 작용을 향상시킨다. 현재 주류 AR 제조는 포토마스킹, 라미네이션, 절단 또는 미세 구조 패턴 에칭을 거쳐야 하는 유리 기판을 사용하기 때문에 지금까지 광원의 다양한 각도에 맞게 조정할 수 있는 유연한 AR 기술을 만드는 것은 어려운 일이었다. 이러한 시간 소모적인 프로세스는 비용이 많이 들고 수율이 낮으며 제품 외관 디자인과 완벽하게 통합하기 어렵다.

멜버른대학교 연구원 Ranjith Unnithan 부교수, Christina Lim 교수 및 Thas Nirmalathas 교수가 이끄는 팀은 대만 KDH 디자인 코퍼레이션과 공동으로 저비용의 광학 품질 폴리머 및 플라스틱을 사용하여 투명한 AR 디스플레이 화면을 성공적으로 개발했다. AR 디스플레이 분야 최초의 성과이다.

이 팀은 제조 공정에서 3D프린팅이라고도 하는 적층제조기술을 사용하여 AR 디스플레이 분야의 선구적인 접근 방식을 만들었다. KDH 디자인 코퍼레이션은 AR 오토바이 헬멧과 군용 고글을 제조하고 이 신기술을 AR 안경, AR 스포츠 고글, AR 헬멧 및 자동차 디스플레이와 같은 머리 착용 장치의 바이저에 통합할 예정이다.

디스플레이 화면은 유연하고 다재 다능하며 구부러지거나 고르지 않은 표면과 같은 다양한 모양을 구부릴 수 있어 디자이너가 제품 폼 팩터에 더 자유롭게 맞출 수 있다. 디스플레이 화면은 투명하여 디지털 콘텐츠를 오버레이하면서 사용자에게 자연스럽고 방해받지 않는 보기를 제공한다.

또한 적층제조기술을 사용하면 설계 및 생산을 정밀하게 제어할 수 있어 더 높은 품질의 제품을 얻을 수 있으며 비용 효율적이고 확장 가능한 대량 제조의 가능성이 있어 더 넓은 범위의 응용 분야에서 기술을 보다 쉽게 접근하고 저렴하게 사용할 수 있다.

Ranjith Unnithan 부교수는 이것이 AR 기술 분야의 돌파구를 나타내며 잠재적인 응용 프로그램이 방대하다고 말했다.

Unnithan 부교수는 "게임 산업에서 유연하고 투명한 AR 디스플레이는 고글이나 바이저와 같은 게임 액세서리에 통합되어 보다 몰입감 있고 사실적인 게임 경험을 제공할 수 있다."고 말했다.

유연하고 투명한 폴리머 기반 소재는 AR이 다양한 산업에서 사용되는 방식을 발전시킬 것이다. 이미지 출처: Cesar Nicolas

교육 분야에서 AR 디스플레이는 교육 도구 및 시뮬레이션에 통합되어 대화식의 매력적인 학습 경험을 제공할 수 있다.

의료 분야에서 AR 디스플레이는 수술 중 실시간 정보로 외과 의사를 지원하는 의료 훈련에 사용될 수 있지만 운송에서 관광에 이르기까지 다른 많은 잠재적 응용 분야가 있다.

KDH 디자인 코퍼레이션의 CEO이자 멜버른 대학교 졸업생인 제레미 루(Jeremy Lu)는 4년간의 공동 연구 끝에 돌파구가 마련됐다고 말했다.

"우리의 연구를 바탕으로 우리가 염두에 두었던 궁극적인 AR 기술은 매우 얇고, 매우 전력 효율적이며, 매우 가벼워야 AR 안경 및 고글과 같은 근안용 애플리케이션에 AR '필름'을 적용할 수 있다. 우리는 또한 자동차 앞유리와 같은 투명 디스플레이에 AR 기술을 사용할 수 있기를 원했다."라고 Jeremy Lu는 말했다.

KDH 디자인 코퍼레이션 CTO Younger Liang은 KDH가 대학교 및 멜버른 연구원과의 협력을 통해 회사가 KDH의 비전을 실현하는 프로토타입을 개발할 수 있었다고 말했다.

Younger Liang은 "이제 우리는 새롭고 흥미로운 다양한 응용 프로그램을 위해 이 기술을 상용화할 수 있다."고 말했다.

멜버른 나노 제조 센터의 과학 이사인 Nicolas Voelcker 교수는 그의 팀이 KDH 디자인 코퍼레이션과 및 멜버른 대학과 협력하여 "증강현실 디스플레이를 위한 새로운 유연한 재료를 개발하려는 그들의 노력을 지원"하게 되어 기쁘다고 말했다.

Voelcker 교수는 "MCN은 최첨단 기술과 전문 프로세스 엔지니어의 지식 및 기술을 결합한 세계적 수준의 나노 제조 센터이다."고 말했다.

이 연구에 대한 지적 재산권과 특허는 2019년부터 멜버른 대학의 연구 협력자인 KDH 디자인 코퍼레이션이 소유하고 있으며 두 회사 모두 향후 연구를 위해 계속 협력하기를 열망하고 있다. 미국에서 특허가 출원되었으며 새로운 기술은 이제 대량 생산을 위한 준비가 되었다.