[한국기술뉴스] 특허청에 따르면, 차량용 헤드업 디스플레이 관련 특허출원은 지난 2011년 27건에서 2020년 102건으로 연평균 14% 증가했다고 밝혔다.

자율주행 기술 개발이 본격화되면서 차량의 전면창을 활용한 디스플레이 기술에 대한 기대감도 높아지고 있다. 향후 자율주행 수준이 높아지면운전자는 차량 전면창을 넓은 화면으로 활용해 주변 맛집과 관광 정보를 얻고, 영화를 감상하거나 게임 등을 즐길 수도 있다. 이러한 변화를 가능하게 하는 기술이 바로 ’헤드업 디스플레이‘(Head-Up Display)이다.

차량 전면창이 진화하고 있다. 차량용 헤드업 디스플레이 기능이 단순한 길 안내 정보제공에서 벗어나 영화, 게임 등 운전자들의 편의 향상을 위한 영역까지 확대될 것으로 기대되면서 관련 특허출원도 활기를 띠고 있다. 

출원인별로는 대기업이 49%(434건)로 출원을 주도하고 있고 중소기업 13.5%(114건), 대학 및 연구소 6.7%(60건) 등 순이다. 

국내 자동차 생산 관련 업계인 현대모비스(93건), 현대자동차(80건), 현대 오트론(71건)의 기술 개발이 많이 이뤄지고 있는 것으로 조사됐다.

최근에는 엘지전자(57건), 삼성전자(36건), 엘지이노텍(17건), 에스케이텔레콤(17건) 등 전자, 통신 업계의 특허출원도 활발히 이어지고 있다.

기술별로는 영상의 품질을 높이는 기술이 가장 큰 비중을 차지하고(412건, 47%)있다. 이어서 장치를 소형화하거나 부품 성능 저하를 방지하는 기술(155건, 18%), 주변 환경을 검출하는 기술(127건, 14%), 운전자의 몸짓·눈빛·음성을 이용하여 영상을 제어하는 기술 등(79건, 9%)도 많이 출원되고 있다.

최근에는 2차원 영상 외에 홀로그램을 이용한 3차원 영상을 표시하는 디지털 홀로그램 방식도 개발되고 있다. 실감성이 높고 작은 공간에서도 더 큰 영상을 제공할 수 있는 장점으로 인해 관련 특허출원이 점차 늘어날 것으로 예상된다.

헤드업 디스플레이는 광학장치에서 생성된 영상을 운전자가 차량 전면창을 통해 볼 수 있도록 표시하는 것이다. 1960년대 항공기, 2010년대 국내 고급 차량에 처음 도입된 이후 일반 차량으로 대중화되고 있다. 시장 규모가 2020년 13억 달러에서 2025년에는 46억 달러(연평균 28.5% 성장)에 이를 것으로 전망된다.

시장 규모가 성장하면서 증강현실(AR)을 활용한 헤드업 디스플레이(HUD)에 대한 국내 업체의 투자·개발도 확대되고 있다. 

현대모비스는 디지털 홀로그램 전문기업인 영국 엔비직스에 투자를 확대(‘20.10)하며 홀로그램 기반 AR HUD 기술 협력을 추진하고 있다.

엘지전자는 전기 스포츠유틸리티차량(SUV)에 최초로 적용되는 AR HUD 기술을 폭스바겐과 함께 개발(‘20.12)하였다. 

특허청 이수한 심사관은 “전기차, 자율주행차 등 첨단 자동차 산업의 성장과 함께 헤드업 디스플레이 특허출원은 앞으로 더욱 증가할 것으로 예측된다.”고 하면서, “주행 환경에 따라 영상의 밝기 및 위치를 자동으로 조절하는 것이 향후 헤드업 디스플레이의 경쟁력을 결정하게 될 중요한 요소로 보인다.”고 밝혔다.