[세상을 바꾼 IT: 미래] Xreal air 2, 안경 너머 현실에 가상을 추가하다

• 안경에 정보를 띄우자는 상상

르네상스 시기 안경

르네상스 시기 때 등장한 안경은 인류의 오랜 친구였습니다. 시력이 약한 사람들은 안경을 써 상을 명확하게 보았으며 지식인을 시작으로 점차 많은 사람들이 안경을 착용했습니다. 이후 렌즈가 나왔지만 여전히 안경이 사용하기 편리한 보조장치로 널리 사랑받았습니다. 시간이 흐르며 안경에 검은 필름을 붙여 선글라스를 만들고 안경을 더 두껍고 튼튼하게 만들어 보호경을 만드는 등 안경을 이용한 다양한 발명품들이 등장했습니다.

드래곤볼 속 적의 상태를 파악하는 스카우터

그리고 1980년대 컴퓨터가 가정에 보급되어 본격적인 디지털 시대를 알리자 컴퓨터를 본 일부 사람들은 컴퓨터 화면을 안경에 넣어 안경을 쓰는 것 만으로도 컴퓨터 활동을 할 수 있지 않을까 생각했습니다. 이는 상당히 편리하고 혁신적인 기술로 보였습니다. 그래서 애니메이션 시리즈 <드래곤볼> 등에서 안경으로 컴퓨터 화면을 송출하고 사용자가 이를 보며 판단하는 등 디지털 정보를 송출하는 안경이 SF 장르의 대표 소품으로 사용되었습니다.

 

 

 

• Google의 처참한 실패

Google이 시도한 Google glass

2000년대 초반 Android로 크게 성공한 Google은 스마트폰을 넘어 차세대 사업에도 먼저 발을 들였습니다. Google은 안경 렌즈에 디지털 화면을 전송해 사용자가 한 쪽 눈으로 디지털 화면을 보는 Google glass를 발표했습니다. 세계적인 IT 기업인 Google이 Google glass를 만들겠다고 발표하자 많은 사람들은 <드래곤볼>의 스카우터가 현실이 될 것이라며 흥분했습니다. Google은 모두의 기대에 힘입어 의료 분야 등과 협업하며 Google glass를 개발했습니다.

Google glass로 보이는 화면

하지만 발표한 Google glass의 성능을 충족하기에는 당시 기술로는 불가능했습니다. 그래서 많은 기능을 제외하고 안경으로 디지털 화면을 보는 기술을 겨우 구현했지만 상당히 불편했습니다. 일단 디지털 화면이 너무 작아 글씨를 읽을 수 없는 수준이었고 오른쪽 눈에만 보이게 했기 때문에 왼쪽 눈이 보이는 것과 오른쪽 눈이 보이는 것이 달라 전체적인 시야각이 너무 작아져 가뜩이나 작은 화면이 더 작게 보였습니다. 그리고 두 눈으로 보는 시야가 달라 눈의 피로감이 높았습니다. Google glass를 착용한 사람들은 매우 안 좋은 기술이라고 혹평을 날렸으며 Google은 Google glass 사업을 전면 철회했습니다.

 

 

 

• Magic Leap, HMD를 안경으로 만들자

Magic Leap 1

Google이 Google glass를 구현하지 못해 애를 먹은 2010년 미국 플란테이션에서 Magic Leap라는 스타트업이 설립되었습니다. Magic Leap는 HMD를 얇게 만들어 안경으로 만들겠다는 사업 포부를 밝혔고 Google과 Qualcomm 등 IT 기업과 여러 투자 단체에서 막대한 투자를 받았습니다. Magic Leap는 시야를 차단하지 않고 자연 빛에서도 증강현실AR을 선명하게 구현할 수 있는 안경형 HMD를 연구했고 NVIDIA와 MIT도 기술지원을 하며 동참했습니다.

여전히 부족했던 Magic Leap 1

Magic Leap는 2017년 Magic Leap 1을 공개하고 2018년 시장에 출시해 판매를 시작했습니다. 하지만 2018년은 이미 HMD 시장에서 Microsoft HoloLens, HTC VIVE, Oculus Rift가 경쟁하던 중이었고 Magic Leap는 가격은 비싸지만 별다른 특이점이 없어 큰 주목을 받지 못했습니다. 그런 상황에서도 阿里巴巴 등 다른 IT 기업들도 Magic Leap에 투자하며 기업의 규모는 더더욱 커졌습니다.

Magic Leap 2

Magic Leap는 여전히 다른 폐쇠형 HMD와 비슷한 Magic Leap 1을 개선해 안경처럼 주변을 포위하지 않고 일자형으로 서며 더 얇은 렌즈와 다리 두께로 더 가벼워진 Magic Leap 2를 연구하고 개발했습니다. Magic Leap는 카메라로 촬영한 장면을 렌즈에 그대로 송출한 뒤 거기에 증강현실AR을 추가하는 등 Meta Quest의 개발과 같은 방향을 달렸지만 폐쇠형 HMD인 Meta Quest와 달리 점점 더 얇고 가벼워져 안경처럼 보이게 하는 방향으로 길을 걸어가고 있습니다.

 

 

 

• Nreal, 안경에 컴퓨터를

Nreal Light

Magic Leap가 HMD를 안경처럼 만드는 동안 반대로 안경에 컴퓨터를 추가하는 것이라는 완전히 다른 방법을 선택한 기업이 있습니다. 다른 기업들보다 훨씬 늦은 시기에 설립된 Nreal은 베이징에 설립된 스타트업이었습니다. Nreal은 HoloLens처럼 현실의 모습은 사람이 직접 눈으로 보되 증강현실AR로 구현할 가상물체는 카메라 센서가 현실의 상을 본 뒤 거기에 홀로그램으로 가상물체를 덧입혀 사람 눈으로 전송하는 방법을 택했습니다.

Nreal Light는 안경 위에서 디지털 화면을 빛으로 쏘면 두꺼운 프리즘에 홀로그램을 생성하는 원리로 작동했다

이는 HoloLens와 동일한 개발 방향이지만 HoloLens와 Nreal의 차이점은 머리 전체를 덮는 HMD인 HoloLens와 달리 Nreal은 진짜 안경을 만든다는 점이었습니다. 즉 Nreal이 추구한 모델은 안경처럼 렌즈와 코걸이, 다리가 전부인 작고 가벼운 전자기기였습니다. 그 모델로 홀로그램을 구현하기 위해 Nreal은 안경 렌즈 윗 부분에 디스플레이를 설치해 디스플레이의 빛을 아래로 전송한 뒤 삼각형 모양의 두꺼운 프리즘으로 빛을 굴절시켜 렌즈에 홀로그램을 구현하는 것으로 증강현실AR을 구현했습니다.

2020년 LG U+에서 AR 글래스로 판매된 Nreal Light

Nreal은 2019년 프리즘으로 홀로그램을 생성하는 기술을 활용해 Nreal Light라는 제품을 CES 2019에 공개했습니다. CES 2019에서 Nreal Light는 누구나 부담없이 사용할 수 있는 최고의 증강현실AR 장비로 주목받았습니다. 대한민국의 LG U+ 역시 Nreal Light에 주목했고 2020년 Nreal Light와 LG U+가 협악해 대한민국에서 AR 글래스라는 이름으로 판매했습니다.

스마트폰에 모든 것을 의존한 Nreal Light는 사용성이 불편하다는 혹평을 받았다

허나 Nreal Light는 스마트폰과 유선으로 연결한 뒤 스마트폰을 리모컨 삼아 버튼을 클릭하며 이용해야 한다는 불편한 점이 있었습니다. 그리고 스마트폰과 연결이 끊기면 Nreal Light 안경 자체를 이용하지 못했습니다. 더불어 좁고 흐린 시야각과 빠른 베터리 방전 역시 Nreal Light를 이용하는 사람들에게 불편함을 안겼습니다. 결국 Nreal Light는 대한민국에서 소비자에게 외면받았고 2022년 LG U+는 AR 글래스 사업을 철회했습니다.

 

 

 

• 안경으로 보는 화면

더욱 성능이 개선된 Nreal air

LG U+에서 AR 글래스로 판매된 Nreal Light는 혹평을 받았지만 완전한 안경에 증강현실AR을 추가한 세계 최초의 제품이라는 점에서 Nreal은 세간의 주목을 받았습니다. 미국과 중국의 많은 대기업과 투자처들이 Nreal에 투자했고 Nreal은 Nreal Light의 부족한 시야각을 개선해 Nreal air를 개발했습니다. 그리고 2022년 일본에 Nreal air를 출시하며 모두가 꿈에 그린 진정한 증강현실AR 실현할 기업임을 과시했습니다.

Xreal air 2

2023년에는 확장현실XR을 이룩하겠다는 포부를 담아 사명을 Xreal로 변경했습니다. 그리고 Xreal air 2를 공개했습니다. Xreal air 2는 스마트폰 뿐만 아니라 전용 빔 장비, Xbox 게임패드, 닌텐도 게임기 등 다양한 장치와 무선 연결하는 기능으로 발전하며 사용성을 더욱 발전시켰습니다.

Xreal air 2는 안경으로 화면을 보고 즐길 수 있다

Xreal은 2023년 Xreal air 2와 Xreal air 2 pro를 출시하며 본격적으로 세계 시장에 판매했습니다. Xreal은 언제 어디에서나 안경만으로 유튜브나 넷플릭스를 볼 수 있는 장치임을 강조했습니다. 또한 닌텐도 게임기나 Xbox 게임패드, 스마트폰을 무선 연동하면 손으로 게임기를 만지며 게임하고 눈은 안경으로 보이는 화면을 보며 게임할 수 있음을 강조했습니다.

Xreal air 2 pro로 보는 증강현실 화면

그리고 Xreal air 2와 Xreal air 2 pro는 실제로 안경으로 화면을 보는 것이 가능함을 증명했습니다. 특히 Xreal air 2 pro는 더 넓은 시야각을 제공해 사람들이 더 큰 화면으로 영상과 게임을 즐길 수 있게 했습니다. Xreal은 Xreal air 2와 Xreal air 2 pro를 전세계에 판매하며 증강현실AR 안경 기업 중 가장 유망한 기업으로 주목받았습니다. 그리고 Xreal은 여기서 멈추지 않았습니다.

 

 

 

• 핸드 트래킹을 추가한 Xreal air 2 Ultra

Xreal air 2 Ultra

2024년 CES 2024에서 Xreal은 새로운 제품을 선보였습니다. 그 제품은 Xreal air 2 Ultra로 기존 Xreal air 2 시리즈보다 더 넓은 시야각을 제공하고 더 세련된 디자인으로 무장했습니다. Xreal은 Xreal air 2 Ultra의 훌륭한 디자인을 강조하며 밖에서도 부담없이 사용할 수 있는 선글라스형 증강현실AR 안경임을 부각했습니다.

핸드 트래킹 기능을 지원해 손으로 증강현실을 만지고 상호작용할 수 있는 Xreal air 2 Ultra

또한 Xreal air 2 Ultra는 핸드 트래킹 기술이 적용되는 제품이었습니다. Xreal은 Microsoft, Oculus와 HTC VIVE, Apple이 핸드 트래킹에 투자했듯이 Xreal air 2에 손을 인식하는 센서를 추가해 손으로 증강현실AR로 띄운 사물과 상호작용할 수 있게 하는 데에 큰 투자를 했습니다. 그리고 그렇게 얻은 기술을 Xreal air 2 Ultra에 적용해 스마트폰에서 한층 더 독립하며 사용자가 편리하고 직관적으로 Xreal air 2 Ultra를 이용할 수 있게 했습니다.

 

 

 

• 점차 등장하는 스마트 안경

TCL RayNeo X2 Lite

Xreal은 스마트 안경을 개발하며 Google이 실패한 스마트 안경을 개척해갔습니다. 그리고 스마트 안경을 현실에 나타나게 하려는 꿈을 가진 기업들은 Xreal이 유일한 기업이 아니었습니다. 중국의 또다른 전자기기 기업인 TCL은 Xreal과 다른 방식으로 스마트 안경에 도전했습니다. TCL은 안경알 가운데에 홀로그램을 받을 수 있는 부위를 마련한 뒤 그 부위로 디스플레이 빛을 쏘면 홀로그램을 생성하는 방식으로 증강현실AR을 구현했습니다.

자연광에서도 꽤 잘 보이는 TCL RayNeo X2 Lite의 증강현실

TCL은 특히 햇빛이나 형광등이 비치는 자연광에도 홀로그램으로 구현한 증강현실AR 물체가 잘 보이게 하는데 집중했습니다. 덕분에 밝은 화면에서도 어두운 곳만큼은 아니지만 물체를 잘 식별할 정도의 수준으로 상을 선명하게 보이게 했습니다. TCL 역시 CES 2024에서 TCL RayNeo X2 Lite를 공개했고 큰 주목을 받았습니다.

Virtual One

Virtual이라는 기업은 2017년 중국 베이징에 설립된 스타트업으로 2023년 Virtual One이라는 스마트 안경을 출시했습니다. Virtual One은 안경 렌즈 위로 카메라처럼 톱니바퀴가 있어 초점과 전원을 조정하는 기능을 갖추었습니다. 그리고 전반적으로 진한 파란색의 선글라스를 강조해 홀로그램 상이 잘 보이게 했습니다.

Rokid Max

중국 항저우의 스타트업인 Rokid 역시 2014년부터 스마트 안경 개발에 도전했고 다른 경쟁사와 비교해 밀리지 않는 성능을 가진 스마트 안경을 선보였습니다. Rokid는 Xreal과 같은 기술로 안경 렌즈에 홀로그램을 구현했습니다. 다만 두 개의 카메라 렌즈를 이용하는 Xreal과 달리 Rokid는 하나의 카메라로 증강현실AR을 구현하는데 도전했습니다.

안경 렌즈 아랫부분에 상을 맺히게 하는 Rokid Max

Rokid는 Rokid Air과 Rokid Max를 출시하며 Xreal의 경쟁자가 되었습니다. 두 기업의 스마트 안경 구현 원리가 동일했고 사용방법 역시 동일했기 때문에 사람들은 Rokid를 Xreal과 비슷한 기업으로 생각했고 Xreal도 Rokid를 경쟁자로 여겨 두 기업 간의 경쟁이 일어났습니다.

Vuzix가 출시한 스마트 안경

한편 미국의 Vuzix는 Google이 시도하려고 했지만 실패한 단안 디스플레이를 지원하는 스마트 안경에 도전했고 미국의 대표 스마트 안경 기업으로 성장했습니다. Vuzix는 군대와 공장에 Vuzix 스마트 안경을 납품하며 오랜 기간 동안 성장했습니다. 그리고 다양한 환경과 도전을 접한 Vuzix는 훨씬 좋은 질의 소프트웨어를 개발했습니다.

Vuzix 화면

Vuzix는 초록색과 흰색 등 단색을 진하게 강조하는 형태로 증강현실AR을 구현했습니다. 그리고 그 증강현실을 안경 오른쪽 렌즈의 가운데에 두었습니다. 덕분에 사용자는 시선에서 약간 오른쪽에 증강현실AR 화면이 뜨는 것을 볼 수 있었고 큰 불편함 없이 사용할 수 있었습니다. 

VR glass에 이어 Vision glass를 만들며 안경같은 HMD 개발에 도전하는 华为

중국의 IT 대기업 华为 역시 Magic Leap가 진행하는 안경형 HMD를 연구했고 2020년 Huawei VR Glass라는 이름으로 출시했습니다. 이후 차기작으로 Huawei Vision glass를 연구하고 있습니다. 이렇듯 중국 주도로 스마트 안경에 대한 연구개발이 활발하게 이루어지고 있습니다. 이에 대항해 Meta와 Amazon 등 미국 IT 대기업도 스마트 안경에 투자하며 스마트 안경 기술은 나날이 발전하고 있습니다.