운전자의 시선이 머무는 넓고 투명한 자동차 앞 유리창 전면에 내비게이션과 주행 정보가 파노라마처럼 펼쳐진다. 운전석 옆자리 승객은 차량 유리창으로 동영상이나 영화를 감상한다. 최신 동영상을 보던 중 화상 전화가 걸려오고, 차량 유리 화면 한 쪽에 반가운 친구 얼굴이 나타난다. 영화나 광고 속 상상으로만 존재하던 꿈의 기술이 곧 현실이 된다. 자동차 전장 시스템과 초정밀 광학 기술이 만나면서 가능하게 된 장면이다.

현대모비스, 자동차 앞 유리 전체가 디스플레이 된다

현대모비스가 세계적인 광학 기업인 독일 자이스(ZEISS)와 손잡고 ‘홀로그래픽 윈드쉴드 디스플레이(이하 홀로그래픽 HUD)’ 기술 개발에 나선다. 홀로그래픽 HUD는 차량의 전면 유리창을 투명 디스플레이로 활용해 각종 주행 정보를 확인하거나, 음악과 동영상, 게임 등 인포테인먼트 기능을 한꺼번에 즐길 수 있는 기술이다.

현대모비스는 최근 경기도 용인에 위치한 기술연구소에서 독일 자이스와 홀로그래픽 HUD 공동 개발을 위한 사업협력계약을 체결했다고 13일 밝혔다. 이 기술은 현재 양산 사례가 없는 차세대 디스플레이 기술로, 양사는 긴밀한 기술 협력을 통해 이르면 오는 2027년부터 제품을 양산할 계획이다.

홀로그래픽 HUD는 운전석부터 조수석까지 이어지는 넓은 공간에 각종 주행 및 편의, 인포테인먼트 콘텐츠를 선명하게 표시하는 게 기술의 핵심이다. 주행 속도나 내비게이션 경로, 과속 안내 등 비교적 간단한 정보만 표시했던 기존 헤드업 디스플레이에서 획기적으로 진화한 기술이라고 할 수 있다.

이 같은 방식의 투명 디스플레이 기술은 운전자가 전방을 주시할 때 시선을 크게 움직이지 않아도 모든 정보를 한 번에 볼 수 있기 때문에 주행 안전에도 도움이 된다. 운전자와 동승객의 시야를 가리지 않는 탁 트인 개방감과 함께 운전석에 탑재된 각종 표시 장치들이 필요 없어 차량 실내 전면 디자인을 완전히 새롭게 바꿀 수 있다는 것도 장점이다.

세계적 광학 기업 독일 자이스와 ‘맞손’…양사 기술 시너지 ‘극대화’

현대모비스와 이번 기술 공동 개발에 나서는 독일 자이스는 세계적인 광학 기업으로 잘 알려져 있다. 정밀 광학 기술을 기반으로 반도체, 의료, 소비재 등 분야에서 글로벌 영향력을 떨치고 있고, 특히 세계 1위 반도체 노광장비 기업인 네덜란드 ASML에 광학 장비를 공급하는 기업으로 유명하다.

현대모비스는 글로벌 자동차 부품 기업으로, 전동화와 자율주행, 인포테인먼트, 커넥티비티 등 미래 모빌리티 분야에서 다양한 고객사에 최적화된 제품과 서비스를 제공하고 있다. 현대모비스는 글로벌 자동차 전문 매체인 미국 오토모티브뉴스가 최근 발표한 ‘글로벌 100대 부품사’ 순위에서 3년 연속 6위를 차지했다.

현대모비스와 자이스는 이번 기술 개발을 위해 양사가 보유한 전문 기술 역량을 동원해 시너지를 극대화할 방침이다. 먼저 현대모비스는 시스템 개발을 총괄하고 요소 기술인 자동차용 프로젝터를 개발해 공급할 계획이다. 홀로그래픽 HUD 시스템에서 프로젝터는 렌즈와 반사경을 활용해 영상과 이미지 등 콘텐츠를 투명 스크린에 투영하는 장치이다. 장치를 소형화하고, 소음이나 발열, 방열 관리 등 차량용으로 특화된 솔루션이 필요한 기술이다.

프로젝터에서 나온 빛이 투명 유리창에서 선명한 콘텐츠로 구현되기 위해서는 홀로그래피 기술이 적용된 투명하고 얇은 필름이 필요하다. 이 필름은 빛이 들어오면 광화학적 특성(photo polymer)을 이용해 다양한 패턴을 만들어 영상과 이미지 등을 구현한다. 필름의 두께는 100마이크로미터(약 0.1mm) 미만으로 사람 머리카락 두께 수준에 불과하다. 독일 자이스는 정밀 광학 기술을 기반으로 이 필름을 개발해 공급할 예정이다.

양사는 이 같은 전문 기술 역량을 결집해 이미 제품 선행 개발에 착수했고, 이르면 오는 2027년경 양산 제품을 내놓을 계획이다. 현대모비스와 자이스는 시제품을 만들어 지난달에 국내 완성차 고객사를 대상으로 한 시연 행사도 진행한 것으로 알려졌다. 글로벌 시장 조사기관 OMDIA 리서치의 전망에 따르면 전세계 홀로그래픽 HUD 시장은 오는 2030년 약 700만대 수준으로 성장해 차세대 디스플레이 분야 새로운 트렌드로 자리 잡을 것으로 전망되고 있다.

정수경 현대모비스 전장BU장(부사장)은 “독일 자이스와 차량 전면 유리창을 활용한 신기술 협력을 시작으로 앞으로는 차량 내외장 홀로그래픽 디스플레이, 3D 리어 램프 등 다양한 분야로 광학과 자동차를 접목하는 기술 협력 관계를 확대할 예정”이라고 말했다.

한편 현대모비스의 차량용 디스플레이 분야 기술 개발 성과는 속속 나타나고 있다. 앞서 현대모비스는 차량 주행 상황과 이용 목적에 맞게 대형 디스플레이가 위아래로 움직이며 말리는 롤러블 디스플레이(2023)와 가변형(스위블) 디스플레이(2022) 등을 세계 최초로 개발한 바 있다. 또 올 초 북미에서 개최된 CES2024에서 홀로그램 광학 소자 기술을 적용한 투명 디스플레이를 선보이기도 했다.