헤드업 디스플레이… 내비·계기판 車窓속으로 들어오다

전면유리 투사형 ‘원드실드’
눈높이서 구현…대화면 가능

스크린유리 삽입 ‘컴바이너’
영상조절 쉽고 가격 저렴해

현대 ‘코나’ 도입 등 대중화
2020년 52억달러 시장 예상

증강현실 적용 HUD 개발중
전면유리 전체 활용도 연구

경기 하남시에 사는 윤모(37·회사원) 씨는 얼마 전 그랜저IG를 구입하면서 헤드업 디스플레이(HUD)를 장착했다. 도로운행을 많이 해보지 않아서 아직 운전이 익숙지 않아 계기판이나 내비게이션 화면 등으로 시선을 옮기는 데 불안감이 있었기 때문이다.

윤 씨는 “전면 주시만 해도 차량 정보가 눈에 들어와 많이 편하다”며 “예전에 다른 차를 몰 때보다 앞·뒤·옆을 확인하는 게 훨씬 쉬워졌다”고 말했다.

불과 5∼6년 전까지만 해도 최고급 차량의 전유물로만 인식됐던 헤드업 디스플레이는 최근 점점 대중화되는 추세다. 현대자동차는 지난 13일 공개한 소형 스포츠유틸리티차량(SUV) 코나에 국내 SUV 최초로 ‘컴바이너’ 타입의 헤드업 디스플레이를 적용했다. 시장조사기관 테크사이 리서치에 따르면 HUD 시장은 2020년 52억 달러에 달할 것으로 예상된다.


HUD는 그 투사 위치에 따라 크게 윈드실드 타입과 컴바이너 타입으로 나뉜다. 윈드실드 타입은 차량 전면 유리에 디스플레이가 홀로그램처럼 투사된다. 컴바이너 타입은 전면 유리와 운전대 사이에 스크린 역할을 하는 별도의 유리를 설치해 이곳에 디스플레이를 투사한다. 일반적으로 윈드실드 타입은 결상(結像)거리(이미지의 형태가 선명하게 나타나는 거리)가 상대적으로 먼 데다 큰 전면 유리를 사용하는 만큼 대화면 구현에 유리하다. 또 HUD 화면의 위치를 운전자의 눈높이에 따라 비교적 잘 조절할 수 있다. 그러나 보다 선명한 디스플레이를 위해 전면유리 사이에 편광 필름을 넣어야 하는 만큼 비용이 많이 든다.

컴바이너 타입은 영상 질의 조절이 쉽고, 비용 면에서도 강점이 있다. 일반적으로 윈드실드 타입은 중형급 이상의 차량에, 컴바이너 타입은 소형 차량에 주로 적용된다.

거치형 HUD 시장도 점점 발전해 내브디, 익스플로라이드 등의 업체들이 각축을 벌이고 있고, 국내에서도 에이치엘비 등이 인기를 끌고 있다. 스마트폰을 거치해 미러링을 이용, HUD를 구현하는 애플리케이션도 상용화되고 있다.

각 자동차에 장착되는 HUD는 자신의 장점을 최대한 살리고, 단점을 최대한 상쇄해 가며 독자적인 발전을 이어가고 있다. 코나의 경우 컴바이너 타입이지만 윈드실드 타입 수준인 2.3m의 결상거리를 확보했다. 컴바이너 타입의 HUD를 사용하는 BMW 미니(2.0m)나 푸조 508(1.8m), 마즈다 CX-3(1.5m)보다도 높은 수준이다. 휘도도 1만cd/㎡(칸델라/제곱미터)로 BMW 미니(8500), 푸조 508(4500) 마즈다 CX-3(3000)보다 높아, 주간 시인성을 크게 높였다.

푸조 3008은 12.3인치의 넓은 디스플레이를 장점으로 내세우고 있다. 윈드실드 방식을 채택한 기아자동차의 스팅어는 HUD를 자신의 시야에 맞도록 조절하게 해 넓은 화면을 더 잘 이용할 수 있게 했다. BMW 5 시리즈는 기존 모델보다 약 70% 넓어진 풀컬러 헤드업 디스플레이로 시선을 사로잡는다. 캐딜락은 내비게이션과 속도계 중심이던 HUD에 오디오 정보나 엔진 속도, 기어 위치 및 변속기 표시를 추가했다.

미래형 HUD에 대한 연구도 끊임없이 하고 있다. 가장 많이 진행되는 것이 증강현실(AR)을 이용한 HUD다. 증강현실 HUD는 주행 상황에 맞게 실제 도로 위에 3차원 가상 정보를 접목해 보여주는 유저 인터페이스 기술로 기존 HUD보다 제공하는 정보가 많고 다양한 그래픽 요소가 추가된다. 단순히 화살표와 거리만 표시되던 현재의 HUD 내비게이션 기능이 앞선 자동차의 위치와 거리, 이동해야 할 인터체인지 방향이 실제 눈앞에 있는 도로와 차량 앞에 표시되는 것이다. 또 자율주행이 작동하는 SCC(Smart Cruise Control) 상황에서 증강현실 HUD는 갑자기 끼어든 자동차와의 충돌 주의 경고 등을 시각화해 보여준다. 현대자동차의 경우 현재 2.3m 정도인 윈드실드 타입의 결상거리를 7.5m까지 확대하고 있다.

전면 유리 전체를 HUD 화면으로 활용할 수 있는 방안을 연구하고 있다. BMW와 벤츠 등도 보다 넓고 선명한 화면 구현을 위해 투사 면적을 넓히는 연구를 계속 진행 중에 있다. 지난 1월 아우디는 Q8 콘셉트카와 SQ5에서 AR 방식의 컨택트 아날로그 헤드업 디스플레이를 선보이기도 했다.

박준우 기자 jwrepublic@munhwa.com