차세대 먹거리 XR…삼성·LG디스플레이가 中·日 앞지르려면

XR 디스플레이 산업 전략 포럼…XR 기기 시장 2027년까지 6천만대↑
中·日 업체들이 리딩중…15대 핵심 기술로 경쟁국 빠르게 추월해야

메타 VR기기 '오큘러스 퀘스트2' 이미지.ⓒ메타

디스플레이 산업의 차세대 먹거리로 떠오른 확장현실(XR) 시장에 중국과 일본 기업이 애플, 메타 등 빅테크와 손 잡으며 무섭게 성장하고 있다.

추격하고 있는 한국이 경쟁국가들을 하루 빨리 넘어서기 위해서는 초고화질과 고휘도 성능을 모두 만족하는 핵심 기술에 집중해야 한다는 주장이 제기된다.

한국디스플레이산업협회는 ‘XR 디스플레이 산업 전략 포럼’을 20일 개최했다. XR이란 증강현실(AR)과 가상현실(VR)을 포괄하는 단어다.

이번 행사는 지난 2월 15일 XR 디스플레이의 제품 시장 확산을 위해 체결된 전방산업과의 제 1차 XR 산업 융합 얼라이언스(디스플레이-전자-콘텐츠)의 후속조치로 마련됐다. 이날 XR용 디스플레이 및 광학부품 업계의 경쟁력 확보전략 제시와, 콘텐츠 등 전방산업에서 요구되는 XR기기에 대한 발표가 이뤄졌다.

카운터포인트리서치의 임수정 애널리스트는 “글로벌 XR기기 시장은 2021년을 기점으로 출하량 1000만대를 돌파했고 2026년까지 5000만대 이상 규모로 성장이 전망된다"면서 "중국은 그 어떤 국가보다 적극적으로 시장에 뛰어들고 있는 상황"이라고 말했다.

중국은 작년 11월 XR 산업에 특화된 '가상현실 산업발전 실천계획'으로 2026년까지 핵심기술 보유 100개 기업 육성, VR 기기 2500만대 생산, VR 클러스터 10개 설립 등을 통해 중국의 가상현실 산업을 68조원 규모로 확대할 계획을 세웠다.

임 애널리스트는 "작년 4분기 글로벌에서 가장 많이 출하된 '메타 퀘스트 2' 모델에는 중국업체의 배터리와 광학부품이 사용됐고, 일본업체의 디스플레이와 센서들이 채용되는 등 이 시장을 선점하기 위한 해외업체들이 결실을 맺어가고 있다"고 설명했다.

메타 퀘스트2는 메타가 내놓은 가상현실 헤드셋으로 2020년 글로벌 시장에 출시됐다. 임 애널리스트는 "BOE와 메타웨이즈와 같은 중국 디스플레이 업체들은 자국 내 공급망을 기반으로 마이크로 OLED(유기발광다이오드) 양산 단계에 진입했다”고 설명했다.

특히 실리콘 기반의 OLED, 마이크로 LED 등 마이크로 디스플레이 기술과 BirdBath(버드배스) 광학모듈, 광학 웨이브가이드 등 관련 부품 개발을 주요과제로 삼아 XR 제조 핵심 기술 확보에 집중하고 있다고 덧붙였다. 버드배스는 반거울 프리즘에 오목 거울을 결합한 구조의 광학부품을 말한다.



20일 열린 XR디스플레이산업전략포럼에서 KDIA 이동욱 부회장이 인사말을 하고 있다.ⓒ한국디스플레이산업협회

3D 구현이 가능한 XR기기…"새 비즈니스 시장 형성할 것"

초실감 방송 콘텐츠 제작업을 영위하는 스타트업 메타로켓의 이상헌 대표는 “2020년 초에는 TV 광고 등의 CG를 대체하기 위해 LED Wall의 XR 가상 프로덕션을 활용한 콘텐츠들이 주류였다면, 2022년 후반부터 VIVE의 풀트래커 등 VR기기를 이용해 가상세계에서 진행되는 카카오엔터의 ‘소녀 리버스(버추얼 서바이벌 예능)’를 필두로 메타버스와 융합된 콘텐츠들이 제작되고 있다”고 설명했다.

이어 “미래 초실감 3D 구현이 가능한 XR기기로의 발전은 메타버스-버추얼 프로덕션-XR기기-방송 콘텐츠 업계간의 융합을 이끌며 새로운 비즈니스 시장을 형성할 것”이라고 전망했다.

이날 협회는 ‘XR 디스플레이 산업 협의체’를 통해 한국이 해외 선도기업을 추격하는 입장에서 디스플레이, 광학모듈 분야의 기술경쟁력을 갖추기 위해 전략적으로 확보해야 할 15대 기술을 제시했다. 협의체는 XR 디스플레이 및 광학모듈 기업 16개사로 구성돼있으며 지난해 12월 발족했다.

카운터포인트리서치의 임수정 애널리스트가 20일 열린 ‘XR 디스플레이 산업 전략 포럼’에서 '중국의 XR 산업 밸류체인 및 주요기업 동향'을 주제로 발표하고 있다.ⓒ한국디스플레이산업협회

OLED 기술력으로 XR 시장 추월하려면 8대 전략기술 확보해야

국내 산업이 선도하고 있는 OLED 기술력을 바탕으로 선진국을 추월하기 위한 디스플레이 기술로 마이크로 디스플레이의 광특성 개선기술 3종, 초고밀도의 증착장비 기술 3종을 비롯해 백플레인 기술, 검사기술 등 8대 전략기술을 뽑았다.

8대 전략기술은 크게 ▲광특성 개선(초고해상도용 Micro Lens Array 기술, Black PDL 소재 기술, Pol-Less 기술) ▲증착장비(초고정밀 align 기술, 5000ppi이상 Mask 기술, 마이크로D용 증발원 기술) ▲초미세 화소전극 기술 ▲초고해상도용 서브픽셀 검사 기술이다.

이중 증착장비 기술은 XR기기 시장의 70% 이상을 점유(2022년 기준)하고 있는 메타가 SID 2022 키노트를 통해 디스플레이 업계에 요구한 4000~8000ppi 수준의 초고밀도 패널 성능에 부합한다.

아울러 미국 eMagin(이마진)이 선도하고 있는 RGB Direct-Patterning(다이렉트-패터닝) 방식에서 기술 우위를 가져가기 위한 목표로써, 초고화질과 고휘도 성능을 모두 만족하는 마이크로 디스플레이 핵심기술을 확보해야 시장 리딩이 가능하다고 봤다.

국내에서는 현재 4000ppi급 Direct-Patterning 기술 확보를 목표로 2021년부터 APS리서치 주관의 국가연구개발사업을 통해 3000ppi 수준까지 달성했다. 다만 시제품 단계에 불과하며, 이외 전략기술에 대한 지원은 이뤄지지 않은 상태다.

KETI 이정노 수석이 20일 열린 ‘XR 디스플레이 산업 전략 포럼’에서 '마이크로 디스플레이 패널 및 소부장 개발전략'을 주제로 발표하고 있다.ⓒ한국디스플레이산업협회

광학모듈 분야에서도 7대 전략 기술로 경쟁력 확보 필요

이와 함께 한국 기업이 TRL 3~4단계(실험실 수준)에 머물러 있는 광학모듈 분야에서는 미래 XR기기의 최종형을 ‘AR글라스’로 선정하고, 이를 위한 광학모듈 기술 3종과 해외기업이 독점하고 있는 광학부품 4종 등 광효율, 시야각, 양산성 등의 문제로 확립되지 못한 광학모듈의 7대 전략기술을 국내기업이 우선적으로 확보해야할 품목으로 꼽았다.

광학모듈기술 3종은 3D 다초점 기술, 광시야각 기술, 능동 스위칭 차폐 기술이며 광학부품 4종은 웨이브가이드 양산기술, 홀로그래픽 광학 소자(HOE), 회절 광학 소자(DOE), 시야창 가변 필름 기술이다.

이동욱 한국디스플레이산업협회 부회장은 “각종 부품의 융합으로 완성되는 XR 기기의 경쟁력을 확보하기 위해선 유관산업 기업간의 정보교류와 협력이 최우선 과제”라며 “이를 위해 지난 1차, 2차 ‘XR 산업 융합 얼라이언스’를 통해 디스플레이, 반도체, 광학부품, 전자, 콘텐츠 등 제조기반의 협력 채널을 구축했”고 말했다.

이어 “특히, 비행기의 양쪽 날개처럼 XR기기 뿐만 아니라 콘텐츠와의 균형 있는 발전이 매우 중요하며, 엔진의 동력 체계와 같이 반도체 산업과의 구체적인 협력 관계도 추진해 나갈 예정”이라고 강조했다.

한편 한국디스플레이산업협회는 이번 계기를 통해 ‘XR 산업 융합 얼라이언스’로 엮인 반도체, 디스플레이, 광학부품, 전자, 콘텐츠 기업들간의 징검다리로써, ‘XR산업 Help-Desk’를 운영할 방침이다.