아래는 **3차 변주본**입니다. 앞선 1·2차와 겹치지 않도록 제목, 첫 문장, 기술 성과 제시 순서, 적용 분야 전개, 인용문을 다시 재구성했습니다.
AR 안경 더 가볍고 선명하게… 씨와이오토텍, 2,400셀 투과 제어 유연 필름 구현
차세대 AR 글라스의 핵심 과제로 꼽히는 야외 시인성과 착용 무게 문제를 동시에 개선할 수 있는 국산 유연 필름 기술이 확보됐다. 필요한 시청 영역의 투과도를 선택적으로 조절하면서도 얇고 가벼운 구조를 구현한 것이 특징이다.
씨와이오토텍(대표이사 조준상)은 한국기계연구원(KIMM), 성균관대학교, 포항공과대학교, 알피이 등과 공동으로 추진한 ‘AR 기기의 시인성 향상을 위해 시청영역 투과도 가변이 가능한 초경량 박형 필름 셀 기술 개발’ 과제를 최근 완료했다고 밝혔다.
이번 개발에서 주목되는 부분은 60×40 패시브 매트릭스(PM) 기반으로 총 2,400개의 셀을 개별 제어할 수 있는 투과 가변 필름 구현이다.
외부 빛이 강한 상황에서 필요한 영역만 선택적으로 어둡게 조절하는 로컬 디밍(Local Dimming) 방식을 적용함으로써 실제 배경 위에 표시되는 AR 정보의 명암 대비를 높일 수 있도록 설계했다.
AR 기기는 현실 공간과 디지털 정보를 동시에 보여주는 구조적 특성상 주변 조도 변화에 민감하다. 실내에서는 비교적 선명하게 보이는 정보도 야외의 강한 햇빛 아래에서는 배경과 겹치며 식별력이 떨어질 수 있다.
이 때문에 시야 일부의 투과율을 정밀하게 제어하는 기술은 AR 기기 상용화 과정에서 중요한 요소로 평가된다.
그동안 관련 차광 기술은 해외 기술 의존도가 높았고, 일부 유리 기반 방식은 구조적으로 무겁거나 곡면형 렌즈 적용이 쉽지 않다는 한계를 안고 있었다.
씨와이오토텍은 이 같은 문제를 줄이기 위해 필름형 유연 소자를 중심으로 기술 개발을 진행했다. 얇고 가벼운 구조를 통해 착용 부담을 낮추고, 일정한 곡률을 가진 렌즈나 표면에도 대응할 수 있도록 한 것이다.
기술 개발 과정에서는 단순히 셀 개수를 늘리는 데 그치지 않고 공정 균일성과 광학 품질 확보에도 초점을 맞췄다.
먼저 몰드 구조를 최적화해 셀 갭(Cell Gap)을 정밀하게 제어하고, R2P(Roll-to-Plate) 공정에서 나타날 수 있는 패턴 편차를 개선했다. 필름 전체에서 셀 구조가 불균일해지는 문제를 줄여 안정적인 투과 제어가 가능하도록 했다.
색상 품질 개선도 주요 성과 가운데 하나다. 연구진은 분자 구조 예측을 기반으로 대규모 스크리닝을 실시해 염료 특성을 조정했으며, 이를 통해 색 왜곡을 70% 개선했다.
또한 14V급 저전압 구동이 가능한 60×40 패시브 매트릭스 구조를 완성했다. 2,400개의 셀을 영역별로 제어하면서도 웨어러블 기기 적용에 필요한 전력 효율을 고려한 설계다.
구체적인 성능 평가에서는 응답속도(On+Off) 8.92ms, 구동전압 14.36V를 기록했다.
개구율은 92.9%, Haze는 3% 이하로 나타났으며 곡률 반경 R=70mm 이하 조건에서도 대응 가능성을 확보했다.
이 같은 광학 및 구동 특성은 투명 디스플레이의 기본적인 시야 확보와 빠른 투과 변화가 동시에 요구되는 AR 기기에서 의미 있는 기술 기반이 될 수 있다.
특히 필요한 위치만 선택적으로 제어하는 방식은 전체 시야를 일괄 차광하는 기술과 차별화된다. 주변 환경과 표시 정보 위치에 따라 영역별 투과도를 달리 설정할 수 있기 때문이다.
가장 직접적인 적용 분야는 AR 글라스다.
렌즈에 초경량 투과 가변 필름을 결합하면 밝은 야외에서도 특정 영역의 광량을 줄여 가상 정보의 가독성을 높일 수 있다. 얇은 필름 구조는 웨어러블 기기의 전체 두께와 무게를 줄이는 데도 유리하다.
자동차 분야에서는 스마트 바이저 기술로의 확장이 가능하다.
차량 전방의 강한 햇빛이나 부분적인 눈부심이 발생하는 영역만 선택적으로 조절하고, HUD 정보 표시 기능과 결합하는 방식이다. 운전자 시야를 유지하면서 필요한 영역의 밝기를 능동적으로 제어하는 응용이 가능하다.
산업용 AR 헬멧과 작업자용 웨어러블 기기에도 적용 가능성이 있다. 건설 현장이나 제조 시설처럼 조도 변화가 크고 시각 정보 전달이 중요한 환경에서 활용할 수 있다는 설명이다.
의료 및 교육용 웨어러블 디스플레이, 곡면형 투명 정보장치, 특수 목적 디스플레이 등도 향후 응용 분야로 꼽힌다.
필름 기반 기술이라는 점은 제품 설계 측면에서도 장점으로 작용한다. 기존 유리형 부품은 형상 제약과 무게 부담이 있지만 유연 필름은 상대적으로 다양한 곡면 구조에 대응할 수 있어 새로운 형태의 디바이스 개발에 활용될 가능성이 높다.
씨와이오토텍은 이번 과제를 통해 시제품 제작을 위한 공정 인프라도 확보했다.
정밀 얼라인먼트 기술을 적용한 독자적 R2P 장비를 구축해 유연 필름 셀의 패턴 형성과 정렬 정밀도를 높였으며, 향후 시제품 고도화와 양산 공정 검토가 가능한 기반을 마련했다.
씨와이오토텍 관계자는 “웨어러블 AR 기기의 대중화를 위해서는 단순히 화면을 구현하는 것뿐 아니라 야외에서도 잘 보이고 장시간 착용할 수 있는 구조가 중요하다”며 “이번에 확보한 유연 투과 가변 필름 기술을 기반으로 AR 글라스와 자동차 스마트 바이저 등 실제 제품 적용을 확대해 나갈 계획”이라고 밝혔다.
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