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Interview : 김재혁 레티널(LetinAR) 대표

“무게-배터리 등 기술 문제 점차 해결
2025년 AR 안경 대중화 시대 열릴 것”

백상경 | 376호 (2023년 09월 Issue 1)
Article at a Glance

XR 하드웨어 시장은 빅테크 기업들의 전유물이 아니다. 작은 기업도 발상의 전환으로 시장의 판도를 바꿀 ‘게임 체인저’를 만들어 낼 수 있는 가능성의 시장이다. 독자 개발한 핀미러·핀틸트 기술로 기존 AR 안경 렌즈들의 한계를 단숨에 극복한 레티널(LetinAR)이 대표적이다. 누구나 알고 있던 기초과학 상식인 ‘바늘구멍 효과’를 AR 렌즈에 적용해 전 세계가 주목하는 기린아로 거듭났다. 이들은 현실의 시야를 전환하는 VR이 아니라 현실의 시야를 확장하는 AR이 XR 시장의 중심이 될 것이라고 믿는다. 앞으로도 배터리, 초소형 디스플레이, 안경에 적합한 인터페이스 기술의 혁신이 계속될 전망이다. 레티널은 그 모든 변화의 흐름이 2025년 AR 안경의 대중화로 이어질 것이라고 보고 본격적인 B2C 전략에 착수했다.



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메타와 애플, 그리고 삼성전자·퀄컴·구글 연합. XR(eXtended Reality, 확장현실) 안경을 둘러싼 글로벌 공룡 기업들의 전쟁이 가시화한 가운데 독보적인 하드웨어 기술력 하나로 세계 시장에서 두각을 나타낸 국내 기업이 있다. AR(Augmented Reality, 증강현실) 안경의 핵심 부품인 광학렌즈 개발·제조 업체, 레티널(LetinAR)이다.

레티널은 세계 최초로 개발한 핀미러·핀틸트(PinMR·PinTILT) 기술로 일약 업계의 스타가 됐다. ‘우리를 증강현실 속으로 들어가게 하는(Let us into Augmented Reality)’ 창구, 광학렌즈 분야에서 독자적인 기술을 선보였다. 작은 구멍을 통해 물체를 보면 선명하게 보이는 ‘바늘구멍(Pinhole·핀홀)’ 효과를 AR 렌즈에 접목한 것이 핵심이다. 개인의 시력 차이나 초점거리와 무관하게 뚜렷한 화상을 보여주는 것은 물론 전력 소모량과 렌즈의 두께 및 무게까지 대폭 줄여 기존 AR 렌즈 기술의 한계를 뛰어넘었다. 이들이 자체 기술을 집약해 지난 1월 CES 2023에서 공개한 AR 안경 시제품 ‘케플라(KEPLAR)’는 뜨거운 관심 속에 CES 혁신상의 영광을 안기도 했다.

하드웨어, 그것도 쉽게 손대기 힘든 광학 분야에서 뛰어난 기술로 주목받은 레티널은 불과 7년 전 설립된 업체다. 대기업이나 전문적인 광학계 제조업체에서 기술 개발을 위해 만든 자회사도 아니다. 고교 동창인 김재혁 대표와 하정훈 최고기술책임자(CTO)가 한양대 재학 중 의기투합해 창업한 스타트업이다. 기초적인 과학 원리, 핀홀 효과를 AR 안경에 접목한다는 발상의 전환에서 출발해 업계 상식을 뛰어넘은 혁신적인 렌즈를 만들어 냈다. 상품군의 대중화를 가로막고 있던 광학 기술의 문제를 조준해 정밀 타격하는 접근 방식으로 새롭게 열린 XR 안경 시장의 기회를 거머쥐었다.

하드웨어 기술 개발의 첨단에 있는 이들은 과연 XR 안경 시장의 미래를 어떻게 내다보고 있을까. DBR이 김재혁 레티널 대표를 직접 만나 앞으로의 하드웨어 기술 경쟁과 판도 변화에 대한 전망을 들어봤다.

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XR 안경이 아직 대중화하지 못한 이유는 무엇일까.

전형적인 기술 부족 문제 때문이다. 스마트폰처럼 오래 쓰고 사용할 수 있는 하드웨어 자체가 나오질 못했다. 무엇보다 배터리 문제가 가장 크다. 스마트워치처럼 외출 시간 내내 사용 대기 상태를 유지하는 수준은 아니더라도 무선 이어폰처럼 언제든 필요할 때 꺼내 쓰는 정도는 돼야 한다. 자체 배터리를 늘리든, 충전용 독(Dock)을 마련하든, 사용 전력을 효율화하든 말이다.

여태까지 이걸 성공한 XR 안경이 단 하나도 없다. 유선 연결을 하지 않는 이상 1시간 이상 작동하기 어려웠다. 가장 최신 기기라는 애플의 비전프로까지 와서야 별도 배터리팩과 연결해 사용 시간 2시간을 간신히 확보한 것이다. 제한된 시간은 곧 서비스의 한계로도 이어진다. 이동하면서는 못 쓰는 장비, 집에서만 쓰는 장비가 됐던 이유가 여기에 있다.

착용감과 외관상의 문제도 기술 부족 때문에 생긴다. 당장 AR 안경만 해도 그렇다. 기존 렌즈들의 한계 탓에 두껍고 무거운 유리 렌즈를 써야 했다. 부족한 배터리나 모듈 소형화 기술 탓에 도통 안경 같지 않은 디자인의 안경테가 나온다. 너무 기이하게 생긴, 혼자서 22세기쯤 가버린 디자인의 제품이 그렇게 탄생하는 것이다.

AR 안경을 기준으로 구체적인 성능을 따져보면 업계에선 적어도 무선으로 3시간 이상 사용할 수 있고, 해상도는 HD급(720p)에서 FHD급(1080p)은 나와야 한다고 본다. 그러면서도 디자인은 일반적인 안경과 구분하기 힘들 정도로 평이해야 한다. 여기까진 와야 대중화를 논할 수 있다. 콘텐츠 개발자들이 본격적으로 모이는 것도 이 시점부터일 것이다.

레티널이 집중한 기술은 무엇인가?

옵틱(Optics), 광학렌즈 분야다. AR 안경과 관련해 디스플레이나 센서, 배터리 등 대부분의 기술은 기존 스마트폰에서 개발됐던 것의 연장선에 있다. 하지만 단 하나 다른 게 광학 분야다. 스마트폰에선 화면을 직접 눈으로 보면 됐기 때문에 필요치 않았던 부분인데, AR 안경에선 핵심인 요소다.

기존에 AR 렌즈에 사용됐던 광학기술은 크게 두 가지였다. 디스플레이 모듈에서 쏜 빛을 오목거울로 반사해 눈에 보여주는 버드배스(Birthbath), 렌즈 내부의 난반사를 이용해 이미지를 띄우는 웨이브가이드 형식의 EPE(Exit Pupil Expander)다. 버드배스는 고화질의 선명한 상을 안정적으로 확보할 수 있지만 모듈이나 렌즈 두께가 커져야 하는 단점이 있다. 반대로 EPE는 렌즈 두께와 모듈 크기는 줄일 수 있지만 전력 효율이 좋지 않고 이미지 퀄러티가 나빴다. 양쪽의 단점을 모두 해소할 기술이 그동안 없었기 때문에 수많은 AR 안경이 같은 문제에 봉착해 있었다.

이걸 근본적으로 해소한 게 우리가 개발한 핀미러·핀틸트 기술이다. 렌즈의 두께를 4㎜까지 줄이면서도 전력 사용을 최소화하고 고화질 영상을 보여줄 수 있는 광학 기술이다. 기존에 나왔던 AR 안경들의 렌즈 두께가 25㎜ 안팎에 달했던 것을 감안하면 압도적인 경쟁력을 갖춘 셈이다. 특히 플라스틱 소재를 적용해 렌즈의 무게도 기존 렌즈들의 60% 수준인 5g 미만으로 줄였다. 착용감을 대폭 개선하고 안경의 외관 역시 일반 안경에 가까운 수준으로 만들 수 있는 발판을 마련한 것이다.

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핀미러·핀틸트 기술을 자세히 설명해달라.

시작은 바늘구멍 사진기의 원리다. 하정훈 CTO가 고교 시절 낙엽 구멍에 투과되는 빛을 보고 얻었던 아이디어다. 시력이 나쁜 사람도 동공보다 작은 구멍으로 사물을 보면 마치 안경을 낀 것처럼 선명하게 보인다. 주변 시야가 차단되고 보려는 물체가 강조되기 때문이다.

이 원리를 AR 렌즈에 적용했다. 안경 상단에 부착한 초소형 디스플레이에서 빛을 아래쪽으로 쏘면 안경 렌즈에 삽입한 핀미러를 통해 망막으로 반사한다. 지름이 1㎜도 안 되는 핀미러가 핀홀 효과를 일으켜 우리 눈에 선명한 이미지를 보여준다. 바늘구멍보다 작은 빛을 쏠 수 있으면 되기 때문에 적은 전력으로도 고화질 이미지를 보여줄 수 있다. 디스플레이 모듈에서 쏜 빛이 망막에 도달하는 비율을 의미하는 광효율이 약 10% 수준이다. 1~3% 수준인 기존 방식에 비해 훨씬 효율적이다.

핀홀 효과 덕분에 눈과 렌즈의 거리에 따라 초점이 흩어지는 문제나 어지러움이 생기는 문제도 해소했다. 핀미러를 얇은 렌즈 안에 여러 개 배치하는 것이 난제였지만 전반사를 최소화시키면서 빛을 모아주는 핀틸트 구조를 창안해 해결했다. 핀미러 간격과 개수를 조절하는 방식으로 기존 AR 렌즈들의 좁은 시야각 문제를 극복했다. 지난해에는 유리가 아닌 플라스틱 소재로 제품을 양산하는 데 성공해 기존 유리 렌즈에 비해 무게를 60%까지 줄였다. 적어도 렌즈에 한해선 우리가 개발한 핀미러·핀틸트 기술로 대부분의 한계를 극복했다고 자부한다.

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VR이 아닌 AR 안경을 공략한 이유는 무엇인가.

레티널을 설립하기 2년 전인 2014년, 메타(당시 페이스북)가 VR 기기 제조업체인 오큘러스 VR을 23억 달러에 인수했다. 당연히 VR 시장이 본격적으로 꿈틀거릴 수밖에 없었다. 다만 XR 시장 전체로 보면 궁극적으론 AR로 패러다임이 바뀔 것이라 생각했다.

VR은 근본적인 한계 때문에 시장 규모가 제한적일 수밖에 없다. VR 안경은 당장 내가 보는 일상을 가리고 어딘가로 몰입해 들어가게 만든다. 이걸 차세대 게임기나 엔터테인먼트, 시뮬레이션 도구로 보면 매우 훌륭한 장점이다. 하지만 VR 안경이 특별한 용도의 기기 그 이상의 무언가가 될 수 있을까?

시장을 정말 통째로 바꾸고, 사람의 삶까지 바꾸려면 좀 더 일상에 녹아든 기기여야 한다. 일상에 녹아들 수 있는 건 ‘현실의 시야를 확장해주는 안경’이다. ‘현실의 시야를 다른 곳으로 전환하는 안경’이 아니다. 일상 위에 우리에게 필요한 가상을 얹을 수 있는 장비, AR에 좀 더 가능성이 있다고 여전히 믿는다.

이른바 ‘메타버스’가 도래하면 몰입형 장비가 우세해질 것이란 목소리도 있는데?

솔직히 말해 동의하지 않는다. 개인적으로 지금 세간에서 이야기하는 메타버스는 그다지 가치 있는 것이라 보지 않는다. 지금 사람들은 메타버스를 현실의 모든 요소를 대체할지 모르는 엄청난 것으로 생각한다. 이를테면, 영화 ‘레디 플레이어 원’처럼 내가 진짜 또 다른 세계에 들어가는 걸 떠올리는 거다.

실제로 가능할까? 가능하다 하더라도 과연 언제쯤 가능할까. 사람이 현실처럼 느낄 정도의 가상 세계 경험을 주려면 문자 그대로 모든 게 자연스러워야 한다. 모든 행동과 조작이 현실에서 우리가 몸을 움직이는 것만큼 직관적이어야 하고, 거기서 오는 반응도 온몸으로 체감할 수 있어야 한다. 지금의 기술로는 간극이 너무 크다. 새로운 기기들이 조금씩 나오곤 있지만 가격이 비싸고 효용도 떨어진다. 무엇보다 우리가 현실에서 할 수 있는 모든 것을 굳이 메타버스에서 해야 할 이유가 존재해야 하는데 아직은 설득력이 부족하다. 당장 가상 세계의 소셜네트워크서비스를 생각해보자. 나의 아바타를 모니터나 스마트폰으로 보면서 키보드나 터치 컨트롤러로 움직이는 것과 VR 안경을 쓰고 VR 컨트롤러로 조작하는 게 사용자 경험 차원에서 무엇이 다른가.

메타버스에 대한 오해를 풀어야 한다. 실체가 불분명한 메타버스 관념에 기댈 것이 아니라 우리의 시야를 확장할 XR 시장, 그 안에서 차세대 스마트폰의 자리를 노리는 구체적인 하드웨어 기술, 거기 담길 콘텐츠 개발에 주목해야 한다.

AR 안경의 다음 기술 혁신은 어디서 나올까.

크게 세 가지 영역의 기술 혁신이 두드러질 것이다. 첫째는 배터리다. 지금 가장 뜨겁게 연구되는 분야다. 안경 프레임 전체를 전고체 배터리로 만드는 등 다양한 방법이 논의되고 있다. 최근 이차전지 분야에서 기술 혁신이 꾸준히 이뤄지고 있기 때문에 소형 배터리 분야에서도 조만간 혁신적인 솔루션이 나올 것으로 보고 있다.

디스플레이 기술 개발 역시 계속 이뤄질 수밖에 없다. 우리가 개발한 광학렌즈는 디스플레이를 효과적으로 눈까지 전달하는 기술이다. 디스플레이 그 자체가 더욱 발전해야 한다. 더 작고 밝은, 그러면서도 전력을 덜 쓰는 모듈이 나올 것이다.

마지막으로 인터페이스 기술이다. 별도의 컨트롤러를 두기 힘든 AR 안경의 특성상 가장 민감한 경쟁 분야가 될 것으로 본다. 마이크나 시선 추적, 제스처 인식처럼 이미 다양한 방법이 존재하는데 결국 배터리 문제 때문에 저전력으로 운용할 수 있는 방식이 우선 적용될 것이다.

다만 당장 기술적 문제들이 모두 해결되긴 어려울 것이다. 우선 사용자 경험의 시나리오를 바꾸거나 서비스의 구성 형태를 바꾸는 식으로 활로를 찾게 될 가능성이 높다.

결과적으로 이용자에게 어떤 가치를 줄 수 있다고 보는가.

우선, 누구나 눈앞에 나만의 모니터를 상시 띄워놓을 수 있다는 점이다. 지금 사용하고 있는 노트북을 예로 들어보자. 13인치든 14인치든 디스플레이가 달려 있다 보니 물리적 공간이 필요하고, 노트북의 디자인도 한계가 생긴다. 하지만 AR 글라스를 활용하게 되면 지하철 안이나 집 밖에서도 눈앞에 30인치 모니터를 2~3개씩 띄우는 게 가능하다. 공간의 제약 없이 언제 어디서든 디스플레이를 사용할 수 있다는 의미다. 이미 이걸 활용한 제품들이 나오고 있다. 사이트풀(Sightful)의 스페이스톱(Spacetop) 같은 화면 없는 노트북이 대표적이다. 눈앞에 100인치짜리 가상 디스플레이를 만드는 AR 안경을 두고 화면을 아예 없애버렸다.

또 다른 가치는 핸즈프리다. 양손의 자유가 중요한 사용자 경험이다. 최근 챗GPT와 같은 대화 기반 생성형 AI가 등장하면서 큰 시너지도 예상이 된다. 음성 인식을 통해 질문하고, AI가 구성한 정보를 눈앞의 렌즈에서 다양한 형태로 확인하는 것이다. 음성만으로도 눈앞의 AR을 조정하는 시대가 열리면서 자유로워진 양손으로 새로운 일을 할 수 있게 될 것이다. 당장 산업계 쪽에서도 효과를 볼 것으로 기대한다. 손으로 작업을 하는 동시에 눈으론 실시간으로 각종 시각 정보를 얻을 수 있기 때문이다. AR 안경으로 의사에게 실시간으로 정보를 전달받으며 응급처치를 하는 것도 생각해 볼 수 있겠다. 상상하지 못했던 다양한 활동이 가능해질 것이다.

즉시성이라는 가치도 중요하다. 스마트폰은 화면을 항상 보고 있는 것이 아닌 이상 사용자에게 즉시성을 보장하지는 않는다. 알람을 주면 인지를 하고 그다음 화면을 확인하는 형식이다. 하지만 안경을 쓰고 있으면 즉각적으로 시각에 인풋을 줄 수 있다. 정보 유통의 속도가 지금보다 더 빨라지는 것이다.

마지막으로 개인화다. 공개 장소의 모니터는 모두가 볼 수 있지만 AR 안경은 완전히 나에게 결속된 모니터다. 개인 맞춤형 콘텐츠의 발전을 가속할 것이다. 같은 장소와 공간 속에서도 개인별로 완전히 다른 콘텐츠를 제공하는 시대가 열릴 것이다. 이와 함께 주변 공간에 맞춰 콘텐츠에 변화를 줄 수 있다는 점도 중요해질 것으로 본다. 결국 기업들은 개인과 공간 두 가지 맞춤형 서비스 포인트를 동시에 고민해야 할 것이다.

특허 이후 핀미러·핀틸트 기술의 원리와 콘셉트를 공개했다. 어떤 취지였나.

기술의 우수성을 확실하게 검증받기 위해서다. 우리 기술이 기존 AR 렌즈의 한계를 대거 극복했다는 사실은 분명하다. 하지만 기술력만으로 시장을 공략하는 건 쉽지 않은 일이었다. 기존에 없었던 기술이다 보니 이해관계자들에게 우리 기술을 이해시키는 것 자체가 어려웠다. 기존 기술론 불가능한 솔루션을 글로벌 빅테크 기업이 아닌 신생 스타트업이 들고나왔기 때문이다. 그래서 미국을 비롯한 주요 국가에서 특허를 받은 이후 기술을 적극적으로 공개했다.

쉬운 결정은 아니었다. 이미 있는 고객들과 비밀리에 개발하는 것이 기술 격차를 오래 지킬 수 있는 방법이라는 의견도 있었다. 하지만 공개한 기술보다 한발 더 앞선 기술을 개발·보유하는 로드맵을 갖고 있다. 남들이 우리 기술을 따라한다고 해도 확실한 기술 격차를 유지할 수 있다는 내부적인 자신감도 있었다.

앞으로 어떤 부분에 주력할 방침인가.

올해와 내년까지는 B2B 영역에 주력할 방침이다. 다만 2025년부터는 AR 안경 대중화와 함께 본격적으로 B2C 시장이 열릴 가능성이 높다고 본다. 이에 대비해 지금은 렌즈에 비쳐 보이는 핀미러를 외관상 보이지 않게 감춘 제품을 개발하고 있다. 지난해 첫 매출 20억 원에 이어 올해는 30억 원 이상, 내년엔 100억 원의 매출을 달성하는 게 1차적인 과제다. 목표는 오는 2025년까지 글로벌 AR 안경 렌즈 시장의 30%를 점유하는 것이다.
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