2007/10/14 00:47

국외 3D 디스플레이 기술개발 동향

o 차세대 영상매체, 방송통신, 게임, 의료 등 광범위한 응용분야를 가진 3D 디스플레이에 관한 기술 및 시스템 개발은 최근 기술선진국에서 국책 기술개발로 많은 투자와 연구를 수행하고 있으며 현재 3D 디스플레이와 관련된 핵심기술 연구개발 동향은 [표1]과 같이 미국, 일본, 유럽을 중심으로 기술선점을 위해 각각 독립적인 형태로 활발히 진행되고 있다.


o 미국에서는 이미 ARPA(Advanced Visual Display System)연구과제의 하나인 「3D 입체영상 및 그래픽 디스플레이 기술개발」을 비롯하여 NASA, AT&T, MIT대학 등을 중심으로 항공 우주, 방송통신, 국방, 의료등의 응용을 목적으로 「실감 3차원 다중매체」개발을 추진하고 있으며, 일본에서는 TAO의 「고해상도 입체동화상 통신」이란 국책과제를 중심으로 NHK, NTT, ATR 등에서 차세대 3차원 입체 TV에 관한 연구그룹을 형성하여 3차원 입체 TV의 프로토타입을 개발완료하고, 이것의 실용화 연구를 진행하고 있다.


o 유럽에서는 ATM망을 이용한 화상회의용 3D 입체영상 전송 및 디스플레이 시스템 개 발을 위해 DISITIMA, PANORAMA 프로젝트에 이어 ATTEST 프로젝트를 집중 추진하고 있으며 입체 TV방송의 시험방송을 수행한 바 있다. 또한, 3DTV 방송 외에 원격작업 및 가상현실분야 등에서 많은 연구를 수행하고 있다.


o 현재 대표적인 3D 디스플레이 업체로는 미국의 DTI, Vrex, 일본의 Sony, Sanyo, 독일의 4D-Vision, SeeReal, 영국의 Reality vision, Cambridge 대 등으로 대부분 LCD 플렛패널에 기반한 방식이다. 또한, 미국 MIT에서는 CGH를 이용한 3×3 크기의 3DTV를, 일본의 NHK에서는 IP 기반의 체적형 3DTV를, NTT에서는 렌티큘러 기반의 10인치급 3DTV의 프르트타입을 개발하고 있다.


o 최근에는, Delta, MAG Technology, Sony, Thomson 등 기존의 TV 및 모니터 생산업체들도 3D 디스플레이 TV 및 모니터의 생산계획을 갖고 있으나 구체적인 개발결과는 발표되지 않고 있다.


[표 1] 국외 3D 디스플레이 기술개발 동향
3D 방식 연구개발 기관 연구개발 기술 산업화 제품(모델)
및 대표적 3D 제품
안경식 2D/3D
겸용 Flat
panel 기술
Nuvision (미국) 17″, 21″ CRT/ 편광안경식
(Nuvision) (Vrex)
(Sanyo) (Vrex)
Vrex (미국) 15, 20, 30″ LCD/ 42″ PDP/ 편광안경식
Stereographics (미국) 15.5″ CRT(ZScreen)/ 편광 안경식
Sanyo (일본) 32″LCD/ 편광 안경식
NHK (일본) 3D HDTV/ 편광안경식
IRT (독일) 이안 입체TV/ 편광안경식
무안경식
2D/3D 겸용
Flat panel 기술
3D Experience (영국) 5.5″~ 20.1″ LCD/ Lenticular 방식
(3d Experience) (4D-Vistion)
(DTI) (SeeReal)
(HHI) (HHI)
(Toshiba) (Stereographics)
(Sharp) (Tsukuba)
4D-Vision (독일) 15″ LCD/ 43″, 50″ PDP/ Subpixel filtering방식
DTI (미국) 15″, 18″ LCD/ Parallax Illumination 방식
SeeReal Tech. (독일) 18.1″ LCD/ Lenticular 방식
HHI (독일) 14″, 15.1″, 20″ LCD/ 42″ PDP/ Lenticular 방식
Philips (네덜란드) 4″~ 18″ LCD/ Lenticualr 방식
Reality Vision (영국) 8″, 10″, 13.1″ LCD/ HOE 방식
Sanyo (일본) 15″~ 23″ LCD/ 50″ PDP/ Image splitter 방식
Stereographics (미국) 18″, 20″, 22″, 42″ LCD Lenticualr 방식
Sharp (일본, 영국) 4″~ 15″ LCD/ Parallax barrier 방식
NTT(일본) 2.2″ LCD/ Parallax barrier 방식(휴대폰 용)
Toshiba (일본) 40″ LCD/ Parallax barrier 방식
Tsukuba 대학 (일본) 3D Workbench based-on the desktop autostereoscopic display
Dresden 대학 (독일) 18.1″ LCD/ Lenticualr 방식
DVI (뉴질랜드) 15″, 18″ Multi-layer display
DMA (미국) 30" Multi-planar volumetric 3D display
프로젝션형 3D
디스플레이기술
CYVIZ (노르웨이) Dual LCD Projector/ 편광안경식
(CYVIZ) (Vrex)
(FakeSpace) (NHK)
(Elumens) (Cambridge)
(Actuality Systems) (D3D)
Vrex (미국) Dual LCD Projector/편광, Single DLP Projector/ LCD Shutter
3DImageTek (미국) Dual DLP Projector/ 편광안경식
Christie (미국) Single DLP projector/ 편광안경식, LCD 셔터 안경식
Fakespace (미국) CRT, LCD, DLP Projector/ 편광안경식
NHK (일본) 70″ Rear Projection/ 편광안경식
Elumens (독일) Immersive randering Projection
HHI (독일) Rear Projection/ Lenticualr Screen
Infinity (미국) Autostereoscopic 3D display/ Time-multiplexing
Cambridge Univ. (영국) Autostereoscopic 3D display/ Time-multiplexing
Texas University (미국) Holographic 3D DLP projection
Actuality Systems (미국) Spatial vision platform
Felix3D (독일) Laser projection on a rotating helical screen
D3D (러시아) Laser projection on a rotating helical screen
홀로그래픽
(체적형) 3D
디스플레이 기술
MIT Media Lab (미국) AOD-based holographic video system
(VISUREAL) (Texas)
(TAO) (MIT)
TAO (일본) FLA-based super multi-view 3D display System
Taxas University (미국) Holographic 3D DLP Projection
Visureal Display System(독일) Holography-similar Representation(6″CRT)
Tokyo University (일본) Holographic 3DTV, HDTV
Verginia University (미국) Scanning microscopic holographic 3D display system
Univ. of Connecticut (미국) Integral photographic 3D display system

국내 3D 디스플레이 기술개발 동향

o 국내의 3D 디스플레이 기술은 선진 각국에 비해 극히 초보적인 기초연구 단계에 머무르 고 있으나 최근 차세대 첨단기술로 떠오른 3D 영상기술에 대한 관심 증대로 표 2와 같이 기업체, 연구소, 대학을 중심으로 활발한 연구개발을 진행하고 있다.


[표 2] 국내 3D 디스플레이 기술개발 동향
3D 방식 연구개발 기관 연구개발 기술 산업화 제품(모델)
및 대표적 3D 제품
안경식 2D/3D
겸용 Flat
panel 기술
(주) 포비스 25″, 29″, 24″CRT/ LCD Shutter glass 방식/
(포비스) (Vrex)
(A&D Korea) (Sniper Korea)
(Sniper Korea) (3D Korea)
(주) AnotherWorld 29″ CRT/ LCD Shutter Glass 방식
(주) A&D Korea 29″CRT/ LCD Shutter Glass 방식
(주) SniperKorea 15″LCD/ 편광 안경방식
(주) 삼성전자 15″LCD/ 편광 안경방식
KAERI 연구소 15″LCD 입체영상 모니터/ 편광방식
ETRI/ (주) 한국입체방송 안경식 3DTV 시범방송(2002년 월드컵 중계)
(주) 이미지퀘스트 19″LCD/ Shutter Glass 방식
(주) Image Technology LCD Shutter Glass 방식
광운대학교 3DRC 100″급 프로젝션형 3D 디스플레이 시스템(3DPTV-100)
(주) 3D Korea 15″LCD/ 편광안경 방식, 3D Kiosk LCD 모니터 개발
무안경식
2D/3D 겸용
Flat panel 기술
삼성종합기술원 15″LCD 3D 모니터/ HOE 방식
(삼성종합
기술원)
(3D Korea)
(삼성전자)
(주) 3D Korea 15″LCD/ Parallax Barrier 방식
광운대학교 3DRC 8시점 VHOE 광학판 개발/ LCOS 기반 다시점 입체 모니터
(주) 삼성 SDI Volumetric과 무안경식 3D 모니터 개발중(광고용)
(주) LG전자 3D LCD 모니터 개발중
(주) 소프트픽셀 5″LCD/ Parallax barrier 방식(휴대폰 용)
프로젝션형 3D
디스플레이기술
Korea Media Tech. Christie(미국)사의 수입제품
(KMT) (Elumens)
(주)아인픽스
(주) 하이테크미디어 Elumens(독일)사의 수입제품
(주) 아인픽춰스 프로젝션방식(편광안경) 방식
광운대학교 3DRC 60″급 프로젝션형 입체 동화상 디스플레이 시스템(3DRC-60)
홀로그래픽
(체적형) 3D
디스플레이 기술
광운대 3DRC 홀로그래픽 3D 동화상 비디오/ 자연광 3D 동영상 홀로그램
(광운대) (부경대)
(세종대)
서울대학교 Desk-top 3D 모니터/ IP 방식
부경대학교 고 깊이감 및 고해상의 3D 디스플레이 기술/ IP 방식
세종대학교 광 스케닝 홀로그래피를 이용한 3D 디스플레이 방식
충북대학교 실시간 CGH 기반의 3D 디스플레이 기술
KIST 홀로그래픽 스크린 시스템
(주) 삼성SDI 체적형 3D 디스플레이 기술

o ETRI에서는 2002 월드컵 축구게임의 3DTV 시범방송 사업을 성공적으로 수행했으며 한국원자력 연구소에서는 극한 원격작업에 활용하기 위한 입체영상 시스템을, KIST에서는 홀로스크린을 이용한 무안경식의 입체 영상 투사기 및 렌티큘라 방식의 스테레오 디스플레이 기술 연구를 수행하였으며 삼성전자 및 삼성기술원에서는 15인치 안경식/ 무안경식 LCD 모니터를, (주) 스테레오피아에서는 3D 입체카메라 및 컨텐츠 제작기술을, (주) 3D 코리아에서는 3D LCD 키오스크를, (주) 한국입체방송에서는 프로젝션형 안경식 3D 디스플레이 및 3D 컨텐츠를, (주) 소프트픽셀에서는 패럴랙스 배리어를 이용한 2인치급 Flexible 3D LCD 휴대폰을 각각 개발하였다. 그리고, 광운대 국가지정 3차원 영상미디어 연구실에서는 자연광을 이용한 3차원 동영상 홀로그램 기술과 VHOE 기반의 8시점 3D 디스플레이 시스템의 개발을 필두로 서울대, 연세대, 부산대, 충북대등을 중심으로 스테레오스코픽/홀로그래픽/ 체적형 3D 디스플레이 기술에 대한 다양한 핵심 요소기술이 연구개발되고 있다.


3D 제품의 국내외 시장동향

o 3D 디스플레이 시장은 2003년 3억불 규모에서 2005년에는 20억불 규모로 성장하여 전체 디스플레이 산업의 5% 정도를 점유하면서 연평균 100% 이상의 성장률을 보일 것으로 예상된다. 2005년 이후에는 기존의 가정용 디지털 TV를 대체하면서 그 수요가 폭팔적으로 늘어날 것으로 예측되고 있다.


[표 3] 국내 3D 디스플레이 기술 및 산업화 동향
구분 1995 1996 1998 2000 2005 연평균증가율
(‘95~2005)
전 체 93 116 152 215 414 15.5%
LCD 80 100 128 166 310 14.5%
PDP 2 2 9 26 60 40.6%
유기EL 0 0 0 5 10 -
FED 0 0 0.1 1.5 8 -
3D 0 0 0.5 3 20 -
기타 11 14 14.4 13.5 6 -

o 현재 국내 3D 디스플레이 시장은 거의 전무한 상태로 일부 기업체, 연구소, 대학 정도에서 전시용으로 수천대 규모의 시장을 형성하고 있는 것으로 분석되고 있다. 소프트뱅크리서치 분석에 의하면 국내 3D 디스플레이 시장은 표 4와 같이 2005년경에 본격적으로 성장하여 5,000억원(80만대 규모) 정도의 시장을 형성할 것으로 전망하고 있다.


[표 4] 국내 3D 디스플레이 시장전망(단위: 만대)
구 분 2002년도 2003년도 2004년도 2005년도
세계시장규모 35만대 80만대 180만대 400만대
국내업체의 세계시장점유율 2% 4% 10% 20%
국내시장규모 0.7만대 3.2만대 18만대 80만대

o 한편, 2010년부터 3DTV가 상용화된다는 전제하에서 ETRI에서 예측한 3DTV의 국내수요는 표 5와 같이 2010년에 비관적인 시나리오에서는 약 12.3만 가구가, 긍정적인 시나리오에서는 약 24.6만가구가 3DTV를 구입 할 것으로 추정하고 있다.


[표 5] 국내 3DTV 수요예측 결과(단위: 천대)
구 분 2010년 2011년 2012년 2013년 2014년 2015년
비관적 시나리오(30%) 123 243 464 764 1,159 1,653
낙관적 시나리오(60%) 246 594 1,076 1,726 2,571 3,611

연구개발 개요

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연구개발 추진철학

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연구개발 목표 및 내용


구분 연구개발 목표 연구개발 내용 참여 연구원
[총괄과제]

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신기술 기반의 차세대
완전 입체형 3D 디스
플레이기술 연구개발
- 차세대 완전 입체형 3D 디스플레이 기술 연구개발, 특허출원, 기술이전 및 산업화
- 차세대 3D 디스플레이 관련 우수 연구인력 양성 및 교육 프로그램 개발
김은수 교수
[제1세부과제]

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대형 프로젝션형
3D 디스플레이
기술 연구개발
- 대형 프로젝션형 3D 디스플레이 기술 연구개발
- X-cube광학계 및 컬러 광원 설계기술 연구개발
- 프로젝션 광학계 설계기술 연구개발
- 프러널 렌즈 스크린 설계기술 연구개발
김은수 교수
정홍배 교수
이승현 교수
[제2세부과제]

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체적형(홀로그램형)
3D 디스플레이
기술 연구개발
- 디지털 홀로그래픽 3D 디스플레이 기술 연구개발
- IP 기반의 체적형 3D 디스플레이 기술개발
- SMH기반의 3D 디스플레이 기술 연구개발
- 인코히어런트 홀로그래픽 3D 디스플레이 기술 연구개발
김 남 교수
이병호 교수
김태근 교수
김인태 교수
[제3세부과제]

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3차원 영상처리 및
입체 카메라 기술
연구개발
- 입체 카메라 기술 연구개발
- 3D 영상의 3차원 모델링 기술 연구개발
- 3D 영상모델로 부터 다시점 영상 합성기술 연구개발
- 3D 영상의 인지과학적 휴먼팩터 기술 연구개발
이경무 교수
이상욱 교수
이형철 교수
[제4세부과제]

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2D/3D 겸용 위상
지연 광학판 소자
기술 연구개발
- 2D/3D 겸용 위상지연 광학판 소자기술 연구개발
- DOE/HOE 광학소자 제작용 소재기술 연구개발
- 위상지연 광학판 소자의 최적화 기술 연구개발
- 2D/3D 겸용 LCD/PDP/OELD 패널 구현기술 연구개발
서대식 교수
최은하 교수
권순기 교수

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