Theme 1. AR 글래스

Source by Google Arts & Culture

대중이 기억하는 최초의 스마트 글래스, 바로 **구글 글래스(2013)**입니다. 출시된 지 10년이 넘었지만, 대중화는 커녕 시대의 기대에 부응하지 못한 실패작이라는 평가를 받았죠. 그러한 실패의 가장 큰 이유로 광학Optics의 한계가 꼽힙니다.

생각해보면 당연합니다. 안경처럼 가볍고 작은 디스플레이에 TV만큼 큰 대형 화면을 띄운다는 것은, 생각해보면 당연하게도 물리적 모순에 가깝기 때문입니다. 하지만 그렇게 곧이곧대로 생각할 것이 아니죠. 스마트 기기의 바다와, 손을 조금도 쓰지 않고 콘텐츠를 보고야 말겠다는 인류의 의지는 결국 AR 글래스의 발전을 이끌었습니다.

하여 이 글에서는 1세대 구글 글래스부터 최신 메타 오라이언Meta Orion까지, 이 모순을 해결하기 위해 엔지니어들이 어떤 광학적 해법을 제시해왔는지 그 진화 과정을 기술적 관점에서 얘기해볼까 합니다.

Theme 2. AR의 광학계의 시초 : Reflection

페퍼스 고스트 - Source by ShowTex

광학은 우리가 배운 기본적인 반사의 개념에서 시작합니다. 그 시작은 아주 오래전 마술에서부터 시작되었는데요. 페퍼스 고스트Pepper's Ghost 효과라 불립니다.

그 원리는 허무할 정도로 간단한데, 어두운 밤 밝은 실내에서 나온 빛을 45도 반투명 거울에 입사시키면 됩니다. 투과와 반사의 효과를 사용하여 우리의 뇌는 디스플레이의 상image이 현실 공간 위에 떠 있는 듯한 착각을 하게 됩니다.

이는 우리가 어릴 적 과학관에서나 보던 홀로그램의 원리입니다. 물론 비록 지금은 스마트 글래스의 원리와는 많이 달라졌지만, 페퍼스 고스트는 현실 위에 가상을 덧입힌다는 AR의 기본 철학을 정립했다는 것에 의의가 있습니다.

Theme 3. 다양한 글래스들의 특징

1. 리플렉션Reflective Optics

페퍼스 고스트는 반사와 투과를 이용한다는 기술적 의의는 있지만 치명적인 단점도 있는데 바로 시야각이 유리 크기에 1:1로 제한된다는 점입니다. 따라서 이를 극복하고자 다양한 시도가 나타났고, 그 중 하나가 유리를 굽히는 기술입니다.

오목 거울을 사용하는 방식으로 곡면 컴바이너Curved Combiner라고 불립니다. 기본 평면 거울에서 오목 거울로 바꾸면서 확대와 시준이라는 두 가지 특성을 얻게 됩니다. 복잡한 설계 없이 반사판만 크게 만들면 90도 이상의 시야각을 얻을 수 있었습니다.

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디스플레이에서 출발한 빛 → 오목 거울에 입사 → 평면 반사 혹은 곡면 반사 → 사용자의 눈으로 빛을 전달

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