VR·AR·MR·XR 관련 제품에의 응용 기술——확대하는 메타버스 시장에 응한다

VR·AR·MR·XR이란 급증하는 메타버스 시장과 XR 관련 기술

2021년, 대기업 기술 기업의 진입을 계기로, 「메타버스」라는 개념이 세계에서 큰 주목을 끌게 되었습니다. 메타버스는 컴퓨터 네트워크에 구축된 3차원 가상 공간입니다. 그리고 메타버스와 함께 이를 실현하는 AR 디바이스, VR 디바이스의 시장도 게임용이나 산업용을 중심으로 급증하고 있습니다.

International Data Corporation(IDC)이 2022년 6월 발표한 조사에 따르면 2021년에는 약 1000만대였던 VR 헤드셋 시장이 2026년에는 약 3500만대까지 확대될 것으로 예측되고 있다.

이러한 확대하는 시장에서 현재 크게 주목 받고 있는 것이 MR이라고 불리는 기술입니다. 가상 현실에 관한 기술에서는, 지금까지 「VR」 「AR」이라는 말이 해설에 사용되어 왔습니다. 본고에서는 우선 이 3개의 워드와, 이것들을 포괄하는 개념인 「XR」에 대해서 간단하게 설명합니다.

VR은 "Virtual Reality(가상 현실)"의 약칭입니다. 컴퓨터 상에 인공적인 환경(공간)을 만들어, 마치 그 세계에 들어간 것 같은 감각을 체험할 수 있는 기술입니다. 최근의 헤드 마운트 디스플레이를 이용한 게임에서는 플레이어가 게임내의 전장이나 우주 공간, 세계 유산 등에 실제로 있는 것처럼, 전후 좌우의 시각에 맞추어 영상이 비추어지는 것이 많이 있습니다만, 그것이 VR의 세계가 됩니다.

AR은 「Augmented Reality(증강 현실)」의 약칭입니다. 우리 주위를 둘러싼 현실의 공간에 현실에는 없는 부가정보를 CG 등에 의해 표시시켜 겹쳐서 현실세계를 확장하는 기술입니다. 예를 들어 고글을 통해 본 실제 도시 안의 영상에 가게 이름이나 거기서 먹을 수 있는 요리 등 오감에 작용하는 정보를 부여함으로써 사용자에게 새로운 체험을 가져올 수 있습니다.

MR은 「Mixed Reality(복합 현실)」의 약칭입니다. AR로 비추어진 현실의 세계에, VR이 만들어내는 가상의 물체를 조합하는 것으로, 현실 공간과 가상 공간을 융합시키는 기술입니다. MR의 세계에서는, 예를 들면, 현실의 도쿄의 거리 안에 몬스터를 출현시켜, 플레이어가 그 뒤로 돌아다니며 싸우는, 라고 하는 것도 가능하게 됩니다. 현실 공간과 가상 공간의 물건이 서로 영향을 주는 세계가 MR의 특징이라고 할 수 있을 것입니다.

그리고 XR은 "Cross Reality"의 약자로 AR, VR, MR 등의 기술의 총칭이 됩니다. XR이라는 단어가 태어난 배경에는 VR과 AR을 복합한 기술인 MR이 등장한 것을 들 수 있습니다. VR 디바이스의 헤드 마운트 디스플레이를 사용한 게임에 AR의 콘텐츠를 조합한 경우, 그것이 VR인지, AR인지, 테두리를 그리는 것은 어렵기 때문에, XR이라는 말로 정리해 표현하게 되었습니다.

스마트 글라스와 헤드 마운트 디스플레이

다음 섹션에서는 각 기술에 사용되는 장치에 대해 설명합니다. AR에서는 일반적으로 스마트 안경이 사용됩니다. 2010년대 초반 주요 기술 회사에서 프로토타입을 출시한 이후 공장 유지 보수 작업 및 운영 지원, 제조 및 물류 현장, 컨퍼런스 및 전시회를 포함하되 이에 국한되지 않는 B2B 애플리케이션에 주로 사용되었습니다. 스마트 안경을 착용하면 작업자는 부피가 큰 종이 설명서를 휴대할 필요 없이 장비 및 기타 품목에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. AR은 많은 야외 장면에서 사용되기 때문에 더욱 소형화와 경량화가 기대되고 있습니다. AR은 스마트폰 카메라나 앱을 통해 즐길 수 있는 게임, 지도 정보를 활용한 내비게이션 앱, 방의 레이아웃이나 인테리어 디자인을 구성하는 앱 등 엔터테인먼트 및 기타 분야에서도 확대되고 있습니다.

VR에서는 헤드 마운트 디스플레이를 대표적인 장치로 들 수 있습니다. 현재 헤드 마운트 디스플레이는 주로 VR 게임을 즐기기 위한 디바이스로서 보급이 진행되고 있으며, 리얼한 공포 게임이나 자신 시점의 슈팅 게임 등이 속속 발매되고 있습니다. 또한 헤드 마운트 디스플레이는 향후 게임과 엔터테인먼트에 그치지 않고 다양한 가상 체험과 콘서트, 포럼과 회의, 데이트와 교육, 의료 등에서도 이용되는 장면이 늘어날 것으로 기대되고 있습니다. 스마트 글라스와 달리 시야 전체를 덮고 가상 공간에 몰입하기 때문에 실내 이용이 주로 상정되고 있는 것이 특징입니다. 또한 헤드 마운트 디스플레이와 고글을 사용하여 VR 공간과 게임을 체험할 수 있는 어뮤즈먼트 시설도 세계 각지에 늘어나고 있습니다.

MR에서는 카메라 등으로 촬영된 현실 세계의 정보(AR)를 가상 공간(VR)에 반영하게 됩니다. VR은 현실과는 다른 가상공간에 몰입하지만, MR은 현실세계와 가상세계가 연동되기 때문에 관광이나 상업활동 등 다양한 비즈니스 씬에 이용될 가능성이 있으며, 또한 연구개발과 의료 등 씬에도 폭넓은 활용이 기대되고 있습니다.

메타버스가 삶의 일부가 되는 미래

여기까지 소개한 AR, VR, MR 등, XR 디바이스의 기술이 향상해 나가는 것으로, 세계적으로 큰 시장 확대가 기대되고 있는 것이 「메타버스」입니다. 메타버스는 원래 1992년에 SF 작가 닐 스티븐슨 씨가 소설 '스노우 크래쉬'의 작중에서 가상 세계를 가리키는 말로 사용한 것이 시작입니다. 그 후, 스티븐 스필버그 감독하에 영화화된 어니스트 클라인 씨의 소설 '레이디 플레이어 1'에서도 메타버스라는 말이 사용되어 전 세계에서 인지가 퍼져 갔습니다.

"3D 공간을 네트워크 안에 만들고 상호 커뮤니케이션하면서 경제활동을 한다", "넷 안에 새로운 생활권이 생기는 것" 등 메타버스에 대해서는 다양한 가능성이 논의되고 있습니다만, 지금도 엄격한 세계 공통의 정의는 없습니다. 대화나 쇼핑, 콘서트, 회의와 같은 「현실 생활의 일부」가 상호 연결되어, 넷상에 생활 공간이 확대하는 것으로 「이상적인 메타버스」의 실현이 가능하게 된다고 합니다.

이미 전세계에서 많은 메타버스적인 게임이나 앱이 등장하고 있으며, 10대부터 20대를 중심으로 3억 유저를 넘는 서비스나 DAU(일일 이용자)가 5000만명을 넘는 게임도 등장하고 있습니다. 메타버스의 등장으로, 사람들의 커뮤니케이션의 본연도 변화하고 있습니다. 예를 들면, 요즘, 젊은이들 사이에서 폭발적으로 유행하고 있는 게임에서는, 이하와 같은 것이 이미 보통으로 행해지고 있습니다.

" VR 헤드셋을 스마트폰에 연결하고 여러 플랫폼에서 게임을 플레이하면서 친구들과 게임 내에서 채팅할 수 있습니다. "

「게임 내에서는 각각이 맵이나 게임 그 자체를 만들어, 전달해, 다른 유저와 대전하거나 놀거나 한다」

"아바타용 스킨(옷, 신발 등)을 구매하기 위해 가상 화폐를 구매합니다."

"게임 내 가상 콘서트에서 유명 아티스트의 라이브 및 이벤트를 친구로 보거나"

이러한 생활 스타일이나 엔터테인먼트를 즐기는 방법은, 지금까지 젊은 세대를 비롯한 트렌드에 민감한 사람들에게 한정되어 있습니다만, 가까운 장래에는, 남녀노소를 불문하고, 다양한 일상 생활이나 일 등의 활동이 메타버스 공간 내에서 행해져 갈 것으로 예상되고 있습니다.

메타버스 시장의 성장은 현재 세계적으로도 주목을 받고 있으며, 대기업 기술 기업뿐만 아니라 전세계의 다양한 기업들이 이 메타버스를 실현하고 시장을 성장 확대하기 위해 자금을 투입하고 제품 개발을 계속하고 있습니다.

메타버스를 가능하게 하는 기술과 그것을 응용한 제품군

다만, 메타버스가 널리 일반적으로 보급되어 가기 위해서는 그것을 실현하는 AR・VR・MR・XR 디바이스 자체의 스펙이 한층 더 향상해 나갈 필요가 있습니다. 또한, 현시점에서는 대응하는 콘텐츠가 한정되어 있는 것도, 더욱 보급의 저해 요인이 되고 있습니다.

이러한 디바이스의 다양한 기술 과제를 덱세리얼즈는 제품이나 기술로 해결해 나갈 것입니다. 아래, 현재 많은 XR 장치에 탑재된 우리의 제품을 소개합니다.

• 이방성 전도성 필름(ACF)
  덱세리얼즈의 ACF VR 및 MR 기기의 OLED, LCD, LCOS 및 실리콘 OLED 디스플레이에 널리 사용됩니다. ACF는 이미지를 제어하는 회로 기판과 드라이버 IC의 전기적 연결에 사용됩니다.
  이방성 전도성 필름(ACF)의 기본
  
• 입자 배열 이방성 전도성 필름, ArrayFIX
  특히 OLED와 실리콘 OLED 디스플레이는 고화질과 고응답 디스플레이를 요구하는 VR 및 MR 기기에 사용되고 있습니다. 이러한 최첨단 디스플레이는 덱세리얼즈의 독점 기술인 ArrayFIX를 활용합니다.
  ArrayFIX®에 대한 기본 지식, 입자 배열 ACF 소개
  
• 반사 방지 필름(ARF)
  VR 및 MR 장치에 사용되는 디스플레이는 이미지 품질과 몰입형 경험을 향상시키기 위해 눈부심을 최소화해야 합니다. Dexerials의 스퍼터링 기술로 제조된 반사방지 필름은 HMD에 필요한 최소 반사 수준을 달성할 수 있습니다. 또한 이 기술은 지문 방지 및 긁힘 방지 기능을 향상시킵니다.
  롤 투 롤 스퍼터링 기술을 사용한 반사방지 필름
  
• 무기 디퓨저 및 무기 웨이브플레이트
  AR 디스플레이가 레이저 광원을 사용하는 경우 광 경로의 구성 요소에 내열성이 필요합니다. 덱세리얼즈의 무기 디퓨저와 무기 웨이브플레이트는 내열성을 향상시킵니다. 또한 무기 웨이브플레이트는 AR 기기에 사용되고 있는 실리콘 반사형 액정(LCOS) 디스플레이의 대비를 개선할 수 있습니다.
  
  팬케이크 렌즈는 VR 기기를 더 얇게 만드는 데 사용되고 있습니다. 이러한 장치에는 여러 개의 편광판과 유기 재료의 웨이브플레이트가 함께 적층되는 경우도 있지만, 적층 과정에서 파면 수차가 발생하여 몰입감을 저하시킬 수 있다는 우려가 있습니다. 덱세리얼즈는 파면 수차를 일으키지 않고 더 얇은 장치에 기여할 수 있는 무기 파판을 개발해 왔습니다.
  프로젝터 밝기 향상: 무기 광학 부품
  
• 표면 장착 퓨즈: 셀프 컨트롤 프로텍터 (SCP)
  외부 전원에 연결되지 않은 HMD 및 기타 독립형 장치와 같은 VR/MR 장치는 항상 리튬 이온 배터리를 포함하고 있습니다. 독립형 단말기의 긴 작동 시간은 대용량 리튬이온 배터리를 사용해야 합니다. 덱세리얼스의 표면 장착 퓨즈인 SCP은 리튬이온 배터리 충전 및 방전 안전성을 보장하는 데 사용될 것으로 예상됩니다. Dexerials의 리튬이온 배터리용 SCP는 지난 25년간 25억 대 이상의 전자기기에 설치되어 매우 신뢰할 수 있습니다.
  고속 충전 스마트폰을 위한 2차 보호 기술
  
• 센서 및 카메라용 접착제
  AR, VR 및 MR 장치는 여러 센서와 카메라를 사용하여 외부 환경을 감지, 정량화 및 시각화합니다. Dexerials의 UV 및 열경화성 수지는 이미 스마트폰 카메라에 렌즈를 고정하는 데 사용되고 있으며, ACF는 다양한 응용 분야에서 유연한 인쇄 회로 기판(FPC)과 회로 기판을 전기적으로 연결하는 데 사용됩니다. 이러한 접착제는 AR, VR, MR 기기에 채택될 것으로 예상됩니다.
  자외선과 열에 의해 경화되는 에폭시 접착제 기술
  새로운 ACF 애플리케이션 – 디스플레이에서 카메라 모듈에 이르기까지
• 시선 추적 센서용 소재
  VR 및 MR 기기에서 적외선을 활용하는 시선 추적 센서는 사용자의 시선을 감지하고 시선에 따라 이미지의 초점을 맞춥니다. 이 센서는 눈 깜빡임과 결합하여 게임 및 기기를 제어할 수 있습니다. 이러한 시선 추적 센서는 투명 필름에 연결된 패드가 있는 기판으로 구성되어 있으며, 이 패드는 사용자의 눈 근처에 배치됩니다. 덱세리얼즈의 반사 방지 필름은 시선 추적 센서 자체에서 발생하는 빛의 반사를 억제하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한, 덱세리얼즈의 ACF는 시선 추적 센서의 신호를 전송하기 위해 연성 인쇄 회로 기판(FPC)과 전기적으로 연결되는 애플리케이션에도 사용될 것으로 예상됩니다.

앞으로도 점점 시장의 성장이 기대되는 AR·VR·MR·XR, 그리고 진화해 나가는 메타버스 공간. 덱세리얼즈는 영상에 관한 차이화 기술을 보다 진화시켜 이러한 발전과 확대에 공헌해 나갈 것입니다.