CES
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목차
1. CES 개요 및 중요성
2. CES의 역사와 발전 과정
3. CES에서 선보이는 핵심 기술 및 트렌드
4. CES의 주요 활용 사례 및 사회적 영향
5. CES의 운영 방식 및 참가 주체
6. 현재 CES의 동향 및 주요 이슈
7. CES의 미래 전망과 도전 과제
1. CES 개요 및 중요성
CES(Consumer Electronics Show)는 매년 1월 미국 라스베이거스에서 개최되는 세계 최대 규모의 가전 및 IT 기술 박람회입니다. 이 행사는 단순한 신제품 전시를 넘어, 글로벌 기술 트렌드를 제시하고 미래 산업의 방향성을 가늠하는 중요한 플랫폼으로 자리매김하고 있습니다.
CES란 무엇인가?
CES는 'Consumer Electronics Show'의 약자로, 우리말로는 '소비자 가전 전시회' 또는 '국제 전자제품 박람회'로 번역됩니다. 이 행사는 미국 소비자기술협회(CTA: Consumer Technology Association)가 주최하며, 매년 1월 초 미국 네바다주 라스베이거스 컨벤션 센터(LVCC)를 중심으로 여러 전시장에서 개최됩니다. 전 세계 수천 개의 기업이 참가하여 최신 기술과 혁신적인 제품을 공개하며, 이는 그 해의 기술 트렌드를 예측하고 방향을 제시하는 중요한 행사로 평가받습니다.
CES의 위상과 영향력
CES는 단순한 제품 전시회를 넘어, 글로벌 기술 커뮤니티가 한데 모여 한 해의 기술 아젠다를 설정하고 미래를 함께 만들어가는 중요한 플랫폼입니다. 이곳에서 발표되는 기술과 제품들은 향후 몇 년간의 기술 트렌드를 예측하게 해주며, 업계 관계자들 간의 네트워킹과 협업의 기회를 제공합니다. 포춘 글로벌 500대 기업 중 다수가 참여하고, 수많은 스타트업이 혁신적인 아이디어를 선보이는 유레카 파크(Eureka Park)는 CES가 단순한 전시를 넘어 실제적인 비즈니스와 투자 유치의 장임을 보여줍니다. 또한, CES는 전 세계 수천 명의 미디어 관계자가 운집하여 최신 기술 동향을 발 빠르게 전하며, 이는 수십만 건의 기사와 수십억 회 이상의 글로벌 미디어 노출로 이어져 CES의 막대한 파급력을 실감케 합니다.
2. CES의 역사와 발전 과정
CES는 1967년 소규모 가전 행사로 시작하여 55년이 지난 현재 가전뿐만 아니라 IT, 모빌리티, 가상현실, 우주 등 미래 신기술을 모두 아우르는 전시회로 성장했습니다.
초기 CES (1960년대 ~ 1980년대)
제1회 CES는 1967년 6월 24일 미국 뉴욕에서 개최되었습니다. 당시 전시회는 '시카고 라디오 쇼'에서 분리된 소규모 가전 행사로, 약 100여 개의 가전 업체와 17,500명의 방문객이 참여했습니다. 초창기 CES는 텔레비전, VCR(비디오카세트 리코더), 가정용 컴퓨터와 같은 당시의 혁신적인 가전제품을 선보이는 데 중점을 두었습니다. 1970년에는 VCR이, 1981년에는 캠코더와 콤팩트디스크(CD) 플레이어가 처음 소개되었습니다. 1978년부터 1994년까지는 매년 1월 라스베이거스에서 동계 CES(WCES)로, 6월에는 시카고에서 하계 CES(SCES)로 두 차례 개최되기도 했습니다. 1989년에는 닌텐도(Nintendo)가 게임보이(Game Boy) 휴대용 콘솔을 공개하며 큰 주목을 받았습니다.
기술 혁신과 성장기 (1990년대 ~ 2000년대)
1990년대에는 디지털 기술의 부상과 함께 CES 전시 품목에 상당한 변화가 있었습니다. PC, 인터넷, 디지털 미디어 등 주요 기술 혁신이 CES에 반영되면서, 이 행사는 기업들이 컴퓨팅, 네트워킹, 통신 분야의 최신 혁신을 선보이는 플랫폼이 되었습니다. 1994년에는 최초의 DVD 플레이어가, 1998년에는 최초의 HDTV가 CES에서 공개되었습니다. 1995년부터는 하계 CES의 인기가 시들해지자, 1998년부터 연초에 라스베이거스에서 한 차례 열리는 행사로 전환되었습니다. 1999년 빌 게이츠는 CES 기조연설에서 디지털 홈의 등장과 컴퓨팅, 엔터테인먼트, 커뮤니케이션의 융합을 예견하기도 했습니다. 2000년대에는 모바일 기술이 소비자 가전 산업의 지배적인 힘으로 등장했으며, 2001년에는 최초의 아이팟(iPod)이 CES에서 출시되었습니다. 2005년 CES에서는 마이크로소프트 회장 빌 게이츠의 기조연설이 있었고, 삼성그룹은 102인치 플라스마 텔레비전을 선보였습니다. 이 시기 CES는 TV, 오디오 및 백색가전 위주의 전시에서 점차 IT 산업 전반의 기술 혁신을 다루는 행사로 인지도를 높여갔습니다.
현대 CES의 변모 (2010년대 이후)
2010년대에 들어서면서 CES는 큰 변혁을 맞이했습니다. 주최 측인 CTA는 급격하게 발달한 ICT(정보통신) 기술과 가전제품의 결합에 대응하여 전시회 자체의 테마를 '제품'에서 '기술'로 변모시키고, 전시회 전체의 대형화 및 국제화를 유도했습니다. 이러한 전략은 스마트폰, IoT(사물 인터넷), AI(인공지능), 모빌리티 등 새로운 기술 패러다임이 CES의 중심이 되면서 폭발적인 성공을 가져왔습니다. 더 이상 가전제품만이 아니라 전기자동차 및 자율주행차 등 미래 자동차, 드론, 인공지능, 로봇 등 ICT 분야의 최신 기술을 보유한 기업 및 기관들이 기술적 성과를 매년 초 공개하는 기술 전시회로 변모했습니다. 이는 CES가 세계 IT 3대 전시회 중 하나로 확고히 자리매김하는 계기가 되었습니다.
3. CES에서 선보이는 핵심 기술 및 트렌드
CES는 매년 인류의 삶을 변화시킬 혁신적인 기술과 제품을 선보이며 미래 기술의 방향성을 제시합니다.
주요 기술 분야 (AI, IoT, 모빌리티, 메타버스 등)
CES에서 매년 중점적으로 다루는 핵심 기술 분야는 다음과 같습니다.
인공지능(AI): AI는 모든 산업을 변화시키는 핵심 기술로, 스마트홈, 모빌리티, 디지털 헬스 등 다양한 분야에 적용됩니다. 온디바이스 AI(On-Device AI)와 생성형 AI(Generative AI)는 물론, 물리적 행동으로 이어지는 '피지컬 AI(Physical AI)'까지 진화하고 있습니다.
사물 인터넷(IoT): AI와 결합된 IoT 기술은 스마트홈 환경에서 가전제품과 기기들을 연결하여 거주자의 생활 패턴을 분석하고 맞춤형 서비스를 제공하는 자동화 환경을 조성합니다.
모빌리티: 자율주행차, 전기차, UAM(도심항공모빌리티), 로봇 등 미래형 교통수단과 스마트 도시의 비전이 제시됩니다. AI 기반 자율주행 보조 시스템과 차량 내 음성 인식, 교통 최적화 기술 등이 발전하고 있습니다.
디지털 헬스: AI, VR(가상현실)과 디지털 헬스 기술의 융합은 헬스케어의 새로운 패러다임을 선보입니다. 진단 정확도를 높이고, 맞춤형 치료를 가능하게 하며, 헬스케어 접근성을 개선하는 데 기여합니다. 웨어러블 기기 등 센싱 데이터를 기반으로 한 AI 디지털 케어가 주목받습니다.
로보틱스: AI와 만나 더욱 진보하는 로보틱스는 물류창고나 공장을 넘어 서비스업, 가정, 농업 등 다양한 분야로 확산되고 있습니다. 인간의 한계를 보완하는 협력자로 자리 잡으며 산업 자동화 수준을 높이고 있습니다.
메타버스 및 XR(확장현실): AR(증강현실) 글래스와 MR(혼합현실) 헤드셋이 더욱 가볍고 선명해지면서 메타버스 콘텐츠가 한층 실감 나는 형태로 발전하고 있습니다. 게임, 교육, 원격 협업 등 응용 분야가 늘어나며 XR 생태계 확장이 본격화되는 추세입니다.
지속 가능성(Sustainability): 기후 변화 대응과 지속 가능성을 위한 ESG(환경·사회·지배구조) 기술이 강조되며, 탄소 배출 절감, 재생 에너지 활용, 순환 경제 모델 도입 등 환경 지속 가능성을 높이는 다양한 기술이 선보여집니다.
양자 컴퓨팅: AI 이후의 차세대 핵심 기술로 주목받으며, 기존 슈퍼컴퓨터가 해결하기 어려운 복잡한 문제를 단시간 내에 처리할 수 있는 잠재력을 보여줍니다.
혁신상(Innovation Awards)을 통해 본 기술 동향
CES 혁신상은 미국 소비자기술협회(CTA)가 매년 출품작 중 혁신성, 디자인, 기술력 등을 종합적으로 평가하여 수여하는 세계적 권위의 상입니다. 이 상은 해당 연도의 가장 혁신적인 기술 트렌드와 미래 유망 기술을 조명하는 중요한 지표가 됩니다. 예를 들어, CES 2026 혁신상 수상 성과는 TV, 모바일 같은 익숙한 제품뿐 아니라 AI 반도체, 디지털 헬스, 로봇, XR까지 무대가 넓어졌음을 보여주며, 한국 기업들의 존재감도 커졌습니다. 현대자동차는 CES 2026에서 차세대 자율주행 모빌리티 로봇 플랫폼 '모베드(MobED)'로 로보틱스 부문 최고혁신상(Best of Innovation Awards)을 수상하며 기술력을 인정받았습니다. 이는 혁신상 수상 제품 및 기술이 단순한 전시를 넘어 곧바로 생활 속 경험과 연결되는 흐름임을 말해줍니다.
4. CES의 주요 활용 사례 및 사회적 영향
CES는 수많은 혁신적인 제품과 기술을 대중에게 처음 소개하며 우리 삶과 산업 전반에 지대한 영향을 미쳐왔습니다.
소비자 기술 혁신을 이끈 제품들
CES는 수십 년간 수많은 소비자 가전 혁신을 이끌어왔습니다. 1970년 비디오카세트 리코더(VCR), 1981년 캠코더 및 콤팩트디스크(CD) 플레이어, 1994년 DVD 플레이어, 1998년 HDTV, 2001년 아이팟(iPod) 등이 CES를 통해 대중에게 처음 소개되거나 큰 반향을 일으켰던 대표적인 제품들입니다. 이 외에도 컴퓨터 마우스(1968년), 닌텐도 게임보이(1989년), 포켓 PC(2000년) 등 현대 생활을 혁신적으로 변화시킨 기술들이 CES를 통해 세상에 데뷔했습니다. 이러한 제품들은 단순한 기술적 진보를 넘어, 사람들의 여가 활동, 정보 소비 방식, 생활 편의성 등을 근본적으로 변화시키는 계기가 되었습니다.
산업 전반에 미치는 파급 효과
CES는 단순한 가전 전시를 넘어 다양한 산업 분야의 기술 혁신과 비즈니스 기회 창출에 기여합니다.
자동차 산업: 자율주행차, 전기차, UAM 등 미래 모빌리티 기술이 CES의 주요 전시 품목으로 자리 잡으면서, 자동차 산업은 IT 기술과의 융합을 가속화하고 있습니다. 현대자동차와 같은 글로벌 자동차 기업들은 CES를 통해 혁신적인 모빌리티 비전을 제시하고 있습니다.
헬스케어 산업: 디지털 헬스케어 기술은 AI 기반 진단 기기, 웨어러블 디바이스, 원격 의료 서비스 등을 통해 개인 맞춤형 건강 관리의 새 시대를 열고 있습니다. CES는 이러한 기술들이 의료 산업에 어떻게 적용될 수 있는지 보여주는 중요한 장입니다.
스마트시티 및 스마트홈: AI와 IoT 기술을 기반으로 한 스마트홈 솔루션은 가전제품과 IoT 기기를 연결하여 거주자의 생활 패턴을 분석하고 최적의 주거 환경을 제공합니다. 스마트시티는 모빌리티, 에너지, 환경 기술 등이 통합되어 도시 인프라를 혁신하는 방향으로 발전하고 있습니다.
제조업 및 로보틱스: 산업용 로봇과 협동 로봇(Cobot)의 발전은 제조 및 물류 자동화를 가속화하며, 인간의 노동 부담을 줄이고 생산 효율성을 높이는 데 기여합니다.
CES는 이러한 기술들이 실제 비즈니스 환경에서 어떻게 활용될 수 있는지, 그리고 새로운 시장을 어떻게 창출할 수 있는지를 보여주는 중요한 기회를 제공합니다.
5. CES의 운영 방식 및 참가 주체
CES는 방대한 규모와 복잡한 구성으로 이루어져 있으며, 전 세계 다양한 주체들이 참여하여 기술 혁신의 장을 만듭니다.
CES의 구성 및 일정
CES는 일반적으로 1월 초에 4일간 진행됩니다. 주요 행사는 라스베이거스 컨벤션 센터(LVCC)를 포함한 테크 이스트(Tech East), 테크 웨스트(Tech West), 테크 사우스(Tech South) 등 여러 대규모 전시 구역에서 펼쳐집니다.
전시 구역: 각 구역은 특정 기술 분야나 참가 기업의 규모에 따라 나뉘어 전시됩니다. 예를 들어, 스타트업 중심의 '유레카 파크(Eureka Park)'는 혁신적인 아이디어를 선보이는 장으로 유명합니다.
기조연설(Keynotes): 글로벌 기술 리더들이 무대에 올라 한 해의 기술 트렌드와 미래 비전을 제시하는 핵심 세션입니다. 엔비디아(NVIDIA)의 젠슨 황(Jensen Huang) CEO, AMD의 리사 수(Lisa Su) CEO, 지멘스(Siemens)의 롤란드 부시(Roland Busch) CEO 등이 최근 CES에서 기조연설을 진행했습니다.
컨퍼런스 세션: AI, 디지털 헬스, 모빌리티, 지속 가능성 등 다양한 주제에 대한 심도 있는 논의와 기술 발표가 이루어지는 전문 세션입니다.
미디어 데이(Media Day): 공식 개막에 앞서 주요 기업들이 신제품 발표와 파트너십을 공개하며 미디어의 관심을 집중시키는 행사입니다.
CES는 이러한 다채로운 구성으로 전 세계 참가자들에게 기술 트렌드를 공유하고 교류할 수 있는 기회를 제공합니다.
주요 참가 기업 및 방문객
CES에는 전 세계 150개국 이상에서 4,300개 이상의 기업이 참가하며, 참관객 수는 13만 5천 명을 넘어서는 등 팬데믹 이전 수준을 회복하고 있습니다.
글로벌 대기업: 삼성전자, LG전자, 현대자동차, SK그룹, 엔비디아, 구글, 아마존, 마이크로소프트 등 각 산업을 대표하는 글로벌 기업들이 대규모 부스를 마련하여 최신 기술과 혁신 제품을 선보입니다. 이들은 AI, 모빌리티, 스마트홈 등 핵심 분야에서 기술 리더십을 과시합니다.
스타트업: 유레카 파크를 중심으로 전 세계 수많은 스타트업이 참여하여 혁신적인 아이디어와 기술을 선보이고 투자 유치의 기회를 모색합니다. CES 2024에는 전체 스타트업 1,200개 사 중 42%에 달하는 512개 스타트업이 한국 스타트업이었을 정도로 한국 스타트업의 참여가 활발합니다.
방문객: 기술 전문가, 엔지니어, 비즈니스 리더, 투자자, 미디어 관계자, 그리고 최신 기술을 직접 체험하고자 하는 일반 소비자 등 다양한 배경을 가진 사람들이 CES를 방문합니다. 이들은 새로운 비즈니스 기회를 창출하고, 기술 트렌드를 파악하며, 미래 기술을 미리 경험하는 것을 목표로 합니다.
CES는 이러한 다양한 참가 주체들이 모여 기술 혁신을 논하고 협력하는 글로벌 기술 생태계의 중요한 허브 역할을 수행합니다.
6. 현재 CES의 동향 및 주요 이슈
최근 CES는 AI 기술의 급부상과 팬데믹 이후의 변화에 집중하며 기술 산업의 핵심 화두를 제시하고 있습니다.
최신 CES (예: 2024년, 2025년) 주요 트렌드
최근 CES는 'AI Everywhere'를 핵심 키워드로 내세우며 인공지능이 모든 산업과 일상에 깊숙이 침투하고 있음을 보여줍니다.
CES 2024: AI와 로보틱스, 모빌리티, 메타버스·웹 3.0, 스마트홈, 디지털 헬스케어, ESG, 스페이스 테크, 푸드테크 등이 주요 트렌드로 부상했습니다. 특히 AI를 실생활 및 기존 산업에 접목시키는 시도가 각광받았고, 단순한 AI가 아닌 기기 안으로 들어온 온디바이스 AI가 주목받았습니다. 유통 기업 월마트, 뷰티 기업 로레알, 자동차 제조기업 현대 그룹 등 비IT 기업들도 AI와 기존 산업 및 소비 생활의 연결을 강조하는 부스를 운영했습니다.
CES 2025: 'AI Everywhere'를 핵심 키워드로, AI, 지속 가능성, 디지털 헬스, 양자 컴퓨팅, 모빌리티 등 다양한 기술이 주목받았습니다. AI는 스마트홈, 모빌리티, 디지털 헬스 등 다양한 산업에서 핵심 기술로 자리 잡았으며, 특히 스마트홈은 AI가 가장 빠르게 적용되는 영역 중 하나로 혁신적인 AI 기반 솔루션이 대거 선보였습니다. 양자 컴퓨팅은 올해 처음으로 추가된 항목이자 주요 키워드 중 하나로, AI 열풍을 이어갈 다음 주자로 주목받았습니다.
CES 2026: AI 기술의 '상용화'와 '일상 침투' 수준을 가늠하는 무대가 될 것이라는 관측이 나옵니다. 단순한 기술 시연을 넘어 실제 제품과 서비스에 어떻게 적용되고, 안정성과 효율성을 어떻게 확보했는지가 주요 관전 포인트로 떠오를 전망입니다. '피지컬 AI'가 로봇, 모빌리티, 가전을 관통하는 새로운 경쟁의 기준으로 제시될 것으로 예상됩니다.
이처럼 CES는 매년 기술 트렌드의 진화를 반영하며, 특히 AI 기술의 발전과 적용 범위 확대를 중점적으로 다루고 있습니다.
팬데믹 이후 CES의 변화
코로나19 팬데믹은 CES 운영 방식에 큰 변화를 가져왔습니다. 2021년에는 전면 온라인으로 개최되었으며, 2022년에는 규모가 축소된 채 온오프라인 하이브리드 형식으로 진행되었습니다. 팬데믹 이후 CES는 대면 행사의 중요성을 다시금 확인하며, 참가국 및 기업 수가 팬데믹 이전 수준을 회복하고 있습니다. 하지만 동시에 온라인 플랫폼을 활용한 접근성 확대와 하이브리드 전시 모델에 대한 논의도 지속되고 있습니다. 이러한 변화는 CES가 급변하는 환경 속에서도 기술 혁신의 장으로서의 역할을 유지하기 위한 노력을 보여줍니다.
7. CES의 미래 전망과 도전 과제
CES는 미래 기술 혁신의 방향성을 제시하고 있지만, 동시에 급변하는 기술 환경 속에서 새로운 도전 과제에 직면하고 있습니다.
미래 기술 혁신의 방향성
CES를 통해 엿볼 수 있는 인류의 미래 삶과 기술 발전의 큰 그림은 다음과 같습니다.
AI의 일상화 및 대중화: AI는 더 이상 특정 전문가의 영역이 아닌, 우리 삶의 모든 영역에 스며들어 개인의 삶을 풍요롭게 하고 산업의 효율성을 극대화하는 핵심 동력이 될 것입니다. 온디바이스 AI, AI 에이전트, 피지컬 AI 등 다양한 형태의 AI가 실생활에 적용될 것입니다.
초연결 사회와 스마트 경험: IoT, 5G, AI 등의 기술 융합은 기기와 사람, 그리고 환경이 끊김 없이 연결되는 초연결 사회를 구현할 것입니다. 스마트홈, 스마트시티, 커넥티드 모빌리티 등은 개인에게 최적화된 맞춤형 경험을 제공하며 삶의 질을 향상시킬 것입니다.
지속 가능한 기술: 기후 변화와 환경 문제 해결을 위한 지속 가능한 기술의 중요성은 더욱 커질 것입니다. 재생 에너지, 탄소 중립 기술, 순환 경제 모델 등 ESG 가치를 반영한 기술 혁신이 가속화될 것으로 예상됩니다.
디지털 헬스 혁명: AI 기반의 정밀 의료, 예방 의학, 개인 맞춤형 건강 관리 솔루션은 인간의 수명과 웰빙을 증진시키는 데 크게 기여할 것입니다. 웨어러블 기기와 체내 센서 기술의 발전은 건강 관리를 더욱 개인화하고 지능화할 것입니다.
CES는 이러한 기술들이 인류가 직면한 문제를 해결하고 더 나은 미래를 만들어가는 데 어떻게 기여할 수 있는지에 대한 비전을 제시합니다.
CES가 나아가야 할 길
급변하는 기술 환경 속에서 CES가 계속해서 영향력을 유지하고 발전하기 위해서는 다음과 같은 도전 과제를 해결하고 혁신을 추구해야 합니다.
기술의 실용성과 상용화 강조: 단순한 기술 시연을 넘어 실제 제품과 서비스에 어떻게 적용되고, 사용자에게 어떤 가치를 제공하는지 보여주는 것이 중요합니다. '혁신은 시장에서 증명된다'는 흐름에 맞춰 상용화 가능성이 높은 기술들을 중심으로 전시를 구성해야 합니다.
다양한 산업 분야와의 융합 심화: 전통적인 가전의 경계를 넘어 자동차, 헬스케어, 건설, 푸드테크, 뷰티테크 등 더욱 다양한 산업 분야의 참여를 유도하고, 이들 간의 융합 시너지를 창출하는 플랫폼 역할을 강화해야 합니다.
글로벌 문제 해결에 기여: 기후 변화, 에너지 위기, 건강 불평등 등 인류가 직면한 글로벌 과제 해결에 기술이 어떻게 기여할 수 있는지에 대한 논의와 솔루션 제시를 더욱 확대해야 합니다.
스타트업 생태계 지원 강화: 혁신적인 아이디어를 가진 스타트업들이 투자자와 파트너를 만나고 성장할 수 있는 기회를 지속적으로 제공하며, 글로벌 기술 생태계의 활력을 불어넣어야 합니다.
참관객 경험의 지속적인 혁신: 온오프라인을 아우르는 하이브리드 전시 모델을 더욱 고도화하고, 참관객들이 기술을 더욱 몰입감 있게 체험하고 교류할 수 있는 새로운 방식을 끊임없이 모색해야 합니다.
CES는 이러한 변화와 혁신을 통해 미래 기술 발전의 이정표이자 글로벌 기술 협력의 중심지로서 그 위상을 더욱 공고히 할 것입니다.
참고 문헌
삼성SDS 디지털 마케터의 눈으로 본 CES 2025 트렌드! (2025-01-21)
CES 2024 주요 트렌드 9개 알아보기 - 사례뉴스 (2024-01-09)
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2026에서 기이하고 독창적인 제품들이 쏟아져 나왔다.
“둠칫둠칫~ 맛있는데 흥도 나네” 입안에서 노래하는 막대사탕
그중 뮤지컬 막대사탕이 관람객들의 눈길을 끌었다. 롤리팝 스타(Lollipop Star)에서 선보인 뮤지컬 롤리팝이다. 이 막대사탕은 입안에 넣고 깨물고 있으면, 두개골을 통해 진동을 내이로 전달해 음악을 들려준다. 입 안에서 음악이 재생되는 것이다.
막대사탕은 세 가지 과일맛 중에 선택할 수 있으며, 하나의 막대사탕에는 아티스트의 음악이 내장되어 있다. 미국 래퍼 힙합 아티스트인 아이스 스파이스(Ice Spice), 에이콘(Akon), 아르마니 화이트(Armani White) 등 아티스트별 맛과 음악을 선택할 수 있다. 엔가젯에서 이를 직접 체험한 기자는 “CES 2026에서 깨물면 머릿속에서 음악이 재생되는 막대사탕을 봤는데… 막대를 재사용할 수 없어서 너무 낭비인 것 같아요.”라고 후기(링크)를 전했다.
1초에 3만 번 진동해 다 썰어버리는 초음사 주방용 칼
칼 제조업체 시애틀 울트라소닉(Seattle Ultrasonics)은 초음파 주방용 칼을 선보였다. C-200 초음파 쉐프용 나이프는 손잡이에 있는 주황색 버튼을 누르면 강철 칼날이 초당 약 3만 번 진동한다. 진동은 눈에 보이거나 소리가 나지 않을 정도로 미세하게 움직인다. 회사측은 진동 덕분에 일반 칼보다 훨씬 부드럽게 음식을 자를 수 있고, 힘을 많이 들이지 않고도 아주 얇게 썰 수 있다고 강조했다.
홀로그램에 떠있는 AI 친구와 게임 전략 얘기한다
레이저
레이저
1. 서론: 20세기의 위대한 발명, 빛을 지배하다
레이저(LASER)는 '유도 방출에 의한 빛의 증폭(Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation)'의 약어이다.1 이 이름 자체에 레이저의 핵심 원리가 담겨 있다. 레이저는 단순히 밝은 빛이 아니라, 인공적으로 생성되고 고도로 제어된 에너지 빔이다. 자연에서는 발견되지 않는 이 특별한 빛은 전구나 손전등과 같은 일반 광원과는 근본적으로 다른 세 가지 고유한 특성을 가진다. 바로 단일한 파장으로 이루어진
단색성(Monochromaticity), 모든 빛의 파동이 질서정연하게 정렬된 가간섭성(Coherence), 그리고 거의 퍼지지 않고 직진하는 **지향성(Directionality)**이다.3
이러한 특성 덕분에 레이저는 20세기 중반 트랜지스터, 컴퓨터와 함께 세상을 바꾼 3대 발명품 중 하나로 꼽힌다.6 1960년 최초의 레이저가 발명되었을 때, 사람들은 이를 "문제점을 찾아다니는 해결책"이라 부르기도 했다.2 그 무한한 잠재력을 미처 알아보지 못했던 것이다. 그러나 반세기가 지난 지금, 레이저는 슈퍼마켓의 바코드 스캐너부터 대륙을 연결하는 광섬유 통신, 실명을 막는 정교한 안과 수술, 다이아몬드를 절단하는 산업 현장에 이르기까지 우리 삶의 거의 모든 영역에 깊숙이 자리 잡고 있다.3 이 글은 알베르트 아인슈타인의 이론적 예측에서 출발하여 현대 문명의 필수불가결한 도구가 되기까지, 레이저 기술의 경이로운 여정을 심도 있게 탐구한다.
2. 레이저의 탄생: 이론에서 현실로
아인슈타인의 예언: 1917년 유도 방출 이론
레이저의 역사는 1917년, 알베르트 아인슈타인이 발표한 양자 복사 이론에서 시작된다.7 그는 이 이론에서 '유도 방출(Stimulated Emission)'이라는 혁명적인 개념을 제안했다. 이는 이미 에너지가 높은 상태(들뜬 상태)에 있는 원자가 외부에서 들어온 특정 에너지의 광자에 의해 자극을 받으면, 외부 광자와 파장, 위상, 진행 방향이 완전히 동일한 새로운 광자를 방출하는 현상을 말한다.9 즉, 하나의 광자가 두 개의 동일한 광자로 '복제'되는 셈이다. 이 개념은 수십 년 동안 이론 속에 잠들어 있었지만, 훗날 빛을 증폭시키는 레이저의 근본적인 이론적 토대가 되었다.
레이저의 전신, 메이저(MASER)의 개발
유도 방출 개념이 현실 세계에 처음 적용된 것은 빛이 아닌 마이크로파 영역에서였다. 제2차 세계대전 중 레이더 기술이 급격히 발전하면서 과학자들은 마이크로파를 정밀하게 제어하는 기술에 주목하게 되었다.11 1950년대 초, 컬럼비아 대학교의 찰스 타운스(Charles H. Townes)는 유도 방출 원리를 마이크로파에 적용하여 증폭 장치를 만들 수 있다는 아이디어를 구상했다.6 1954년, 그는 동료들과 함께 암모니아 분자를 이용해 세계 최초로 마이크로파 증폭 장치를 시연하는 데 성공하고, 이를 '메이저(MASER: Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation)'라고 명명했다.7 이 업적으로 타운스는 소련의 니콜라이 바소프, 알렉산드르 프로호로프와 함께 1964년 노벨 물리학상을 공동 수상했다.7
최초의 빛: 1960년 시어도어 마이먼의 루비 레이저
메이저의 성공은 과학자들에게 새로운 목표를 제시했다. 바로 마이크로파가 아닌 가시광선 영역에서 동일한 원리를 구현하는 '광학 메이저', 즉 레이저를 만드는 것이었다.6 세계 유수의 연구소들이 이 경쟁에 뛰어들었다. 그리고 1960년 5월 16일, 모두의 예상을 깨고 휴즈 연구소의 젊은 물리학자 시어도어 마이먼(Theodore Maiman)이 세계 최초로 작동하는 레이저를 개발하는 데 성공했다.1
대부분의 과학자들이 기체 매질에 집중할 때, 마이먼은 다른 과학자들이 이미 실패했거나 가능성이 낮다고 판단했던 합성 루비 결정에 주목했다.15 그는 루비의 양자 효율을 정밀하게 재계산하여 레이저 발진이 가능함을 입증했고, 강력한 사진용 플래시 램프를 에너지원으로 사용하여 루비 막대에서 밝은 붉은색 레이저 빔을 방출시키는 데 성공했다.17 인류가 처음으로 인공적인 빛을 완벽하게 제어하게 된 역사적인 순간이었다. 이 날을 기념하여 유네스코는 5월 16일을 '세계 빛의 날(International Day of Light)'로 지정했다.17
레이저 개발의 주역들과 특허 경쟁
레이저의 발명은 한 명의 천재가 아닌 여러 과학자들의 기여가 있었기에 가능했다. 찰스 타운스는 그의 동료이자 처남인 아서 숄로(Arthur Schawlow)와 함께 1958년, 양쪽에 거울을 배치한 '광학 공진기' 구조를 제안하는 중요한 논문을 발표하고 특허를 출원했다.7 이는 빛을 가두고 증폭시키는 레이저의 핵심 구조를 제시한 것이었다.
한편, 컬럼비아 대학교의 대학원생이었던 고든 굴드(Gordon Gould)는 독자적으로 레이저에 대한 아이디어를 구상하고 'LASER'라는 용어를 처음으로 사용했다.6 그는 타운스-숄로 팀보다 늦게 특허를 출원했지만, 자신의 연구 노트를 공증받아 아이디어의 우선권을 주장했다. 이로 인해 미국 역사상 가장 길고 치열했던 특허 분쟁이 30년간 이어졌고, 결국 굴드는 여러 핵심 특허를 인정받아 막대한 로열티를 받게 되었다.7 이 과정은 위대한 과학적 발명 뒤에 숨겨진 치열한 경쟁과 인간적인 측면을 잘 보여준다.
3. 레이저의 심장: 어떻게 빛이 증폭되는가
레이저가 특별한 빛을 만들어내는 과정은 양자역학적 원리를 정교하게 제어하는 공학의 결정체이다. 모든 레이저는 그 종류와 크기에 상관없이 세 가지 핵심 요소와 두 가지 기본 원리에 의해 작동한다.
레이저의 세 가지 핵심 요소
이득 매질 (Gain Medium): 레이저 빛을 실제로 생성하는 심장과 같은 물질이다. 원자, 분자, 이온 등으로 구성된 이 매질에 외부 에너지가 가해지면 빛을 방출할 준비 상태가 된다. 이득 매질이 고체(루비, Nd:YAG), 기체(CO2, 헬륨-네온), 액체(유기 색소), 반도체 중 무엇이냐에 따라 레이저의 파장(색)과 특성이 결정된다.4
펌핑 소스 (Pump Source): 이득 매질에 에너지를 주입하여 원자들을 낮은 에너지 상태에서 높은 에너지 상태로 '펌핑'하는 에너지원이다. 강력한 램프의 빛, 전기 방전, 혹은 다른 레이저 빔 등이 펌핑 소스로 사용된다.4
광학 공진기 (Optical Resonator): 일반적으로 이득 매질의 양 끝에 배치된 한 쌍의 거울로 구성된다. 이 거울들은 이득 매질에서 생성된 빛을 수없이 반사시켜 왕복하게 만든다. 이 과정에서 빛은 계속해서 증폭된다. 거울 중 하나는 100% 반사하는 전반사 거울이고, 다른 하나는 일부 빛만 통과시키는 부분 투과 거울(출력 결합기)이다. 충분히 증폭된 빛이 이 부분 투과 거울을 통해 빠져나오면서 우리가 보는 강력한 레이저 빔이 된다.19
양자역학적 원리 1: 유도 방출 (Stimulated Emission)
원자가 들뜬 상태에서 빛을 방출하는 방식에는 두 가지가 있다. 하나는 외부 자극 없이 스스로 빛을 내는 '자발 방출(Spontaneous Emission)'로, 전구나 태양처럼 방향과 위상이 제멋대로인 빛을 만든다.9 다른 하나가 바로 레이저의 핵심인 '유도 방출'이다. 들뜬 상태의 원자 옆으로 특정 파장의 광자가 지나가면, 이 원자는 자극을 받아 원래 지나가던 광자와 파장, 위상, 방향이 완벽하게 동일한 광자를 추가로 방출한다.10
이 과정은 마치 도미노와 같다. 첫 번째 광자가 하나의 들뜬 원자라는 도미노를 넘어뜨리면, 그 결과로 나온 두 개의 광자가 각각 또 다른 두 개의 도미노를 넘어뜨린다. 이 연쇄 반응이 광학 공진기 안에서 반복되면서 빛의 양은 기하급수적으로 증폭된다.8
양자역학적 원리 2: 밀도 반전 (Population Inversion)
자연 상태에서는 대부분의 원자가 에너지가 낮은 '바닥 상태(ground state)'에 머무르려 한다. 이런 상태에서는 외부 광자가 들어와도 유도 방출을 일으키기보다는 흡수되어 버린다. 따라서 빛을 증폭시키려면 이 자연적인 경향을 거슬러야 한다. 즉, 바닥 상태의 원자보다 에너지가 높은 '들뜬 상태(excited state)'의 원자 수를 더 많게 만드는 비정상적인 상태를 인위적으로 만들어야 하는데, 이를 '밀도 반전(Population Inversion)'이라고 한다.25
밀도 반전 상태가 되어야만 흡수보다 유도 방출이 압도적으로 우세해져 빛이 소멸되지 않고 순수하게 증폭될 수 있다.10 바로 이 밀도 반전을 만들기 위해 펌핑 소스가 지속적으로 이득 매질에 에너지를 공급하는 것이다.20
레이저 빛의 특성
이러한 과정을 통해 생성된 레이저 빛은 일반 빛과 구별되는 세 가지 뚜렷한 특징을 갖는다.
단색성 (Monochromaticity): 이득 매질 내 원자의 특정 에너지 준위 사이의 전이에서 빛이 발생하므로, 레이저 빛은 거의 단일한 파장, 즉 순수한 한 가지 색으로 이루어져 있다.5
가간섭성 (Coherence): 유도 방출을 통해 생성된 모든 광자는 위상이 완벽하게 일치한다. 마치 잘 훈련된 군인들이 발을 맞춰 행진하듯, 빛의 파동의 마루와 골이 정렬되어 있어 강력한 에너지를 한 곳에 집중시킬 수 있다.2
지향성 (Directionality): 광학 공진기 구조 덕분에 거울에 수직인 방향으로 진행하는 빛만 선택적으로 증폭된다. 그 결과, 손전등 빛처럼 넓게 퍼지지 않고 매우 좁은 빔 형태로 거의 퍼지지 않고 멀리까지 나아간다.3
4. 레이저의 종류와 특성
레이저는 어떤 이득 매질을 사용하고, 어떤 방식으로 작동하는지에 따라 매우 다양한 종류로 나뉜다. 특정 응용 분야에 가장 적합한 레이저를 선택하는 것은 그 특성을 이해하는 것에서부터 시작된다. 이는 '응용이 기술을 결정한다'는 원칙을 명확히 보여준다. 예를 들어, 금속 가공에는 금속이 잘 흡수하는 파장의 광섬유 레이저가, 피부 치료에는 물이나 멜라닌 색소가 잘 흡수하는 파장의 레이저가 사용되는 식이다.
이득 매질에 따른 분류
고체 레이저 (Solid-State Lasers): 루비(Cr:Al2O3), Nd:YAG(네오디뮴 도핑 이트륨-알루미늄-가넷)처럼 결정이나 유리 같은 고체 매질에 활성 이온을 미량 첨가(도핑)하여 만든다. 높은 첨두 출력을 얻기 쉬워 산업용 절단, 용접, 마킹뿐만 아니라 의료용 문신 제거, 조직 절제 등 광범위하게 사용된다.29
가스 레이저 (Gas Lasers): 헬륨-네온(He-Ne), 이산화탄소(CO2), 아르곤(Ar) 등 기체를 이득 매질로 사용한다. CO2 레이저는 10.6 µm의 장적외선 파장을 방출하며, 이는 목재, 플라스틱, 아크릴 등 유기 물질에 잘 흡수되어 절단 및 마킹에 탁월한 성능을 보인다.31 He-Ne 레이저는 안정적인 붉은색 빔으로 정밀 측정이나 바코드 스캐너에 주로 쓰인다.32
반도체 레이저 (Semiconductor Lasers): 레이저 다이오드(LD)라고도 불리며, p형 반도체와 n형 반도체를 접합한 다이오드 구조를 이득 매질로 사용한다. 전기를 직접 빛으로 변환하므로 효율이 매우 높고, 크기가 매우 작으며, 대량 생산이 가능해 가격이 저렴하다. CD/DVD 플레이어, 광통신, 레이저 포인터, 레이저 프린터 등 우리 주변에서 가장 흔하게 접할 수 있는 레이저이다.5
색소 레이저 (Dye Lasers): 로다민 6G와 같은 유기 색소를 에탄올 같은 액체 용매에 녹여 이득 매질로 사용한다. 가장 큰 특징은 사용하는 색소의 종류나 농도를 조절하여 매우 넓은 파장 범위에 걸쳐 빛의 색을 자유롭게 바꿀 수 있다는 점이다. 이러한 '파장 가변성(Tunability)' 덕분에 특정 원자나 분자만을 선택적으로 연구해야 하는 분광학 등 기초 과학 분야에서 필수적인 도구로 활용된다.5
특수 목적 레이저
광섬유 레이저 (Fiber Lasers): 고체 레이저의 일종이지만, 희토류 원소(이터븀, 에르븀 등)가 도핑된 광섬유 자체가 이득 매질과 광학 공진기 역할을 동시에 수행하는 독특한 구조를 가진다. 광섬유 내에서 빛이 증폭되고 전송되므로 빔 품질이 매우 우수하고 안정적이다. 또한 구조가 단순하고 냉각 효율이 높아 유지보수가 거의 필요 없으며, 전기 효율도 뛰어나다. 이러한 장점 덕분에 최근 산업용 고출력 금속 가공(절단, 용접, 마킹) 분야에서 기존의 고체 레이저나 CO2 레이저를 빠르게 대체하고 있다.30
화학 레이저 (Chemical Lasers): 외부의 전기 에너지 대신, 특정 화학 물질들 사이의 폭발적인 반응에서 방출되는 에너지를 펌핑 소스로 이용한다. 수소와 불소의 반응을 이용하는 불화수소(HF) 레이저가 대표적이다. 외부 전력 공급 없이도 수 메가와트(MW)급의 초고출력을 낼 수 있어, 1980~90년대에 미사일 방어 시스템과 같은 군사용 지향성 에너지 무기(DEW) 개발에 집중적으로 연구되었다.31
작동 방식에 따른 분류
연속파(CW) 레이저 (Continuous Wave Lasers): 출력이 일정한 빛을 끊김 없이 지속적으로 방출하는 방식이다. 안정적인 에너지가 꾸준히 필요한 레이저 용접, 의료용 조직 응고, 광통신 신호 전송 등에 주로 사용된다.5
펄스 레이저 (Pulsed Lasers): 에너지를 짧은 시간(나노초, 피코초, 펨토초 등)에 집중시켜 매우 높은 순간 출력(첨두 출력)을 갖는 빛을 단속적으로 방출한다. 평균 출력은 낮지만 순간적인 에너지가 매우 높아, 재료의 열 손상을 최소화하면서 정밀하게 가공해야 하는 드릴링, 마킹, 반도체 가공 등에 유리하다. 또한, 라이다(LIDAR)처럼 빛의 왕복 시간을 측정하는 응용 분야에도 필수적이다.42
레이저 종류 (Laser Type)이득 매질 (Gain Medium)주요 파장 (Wavelength)특징 (Characteristics)주요 응용 분야 (Key Applications)고체 레이저 (Solid-State)Nd:YAG, 루비 등 결정/유리1064 nm (Nd:YAG)높은 첨두 출력, 다양한 작동 모드산업용 가공, 의료(문신 제거), 군사(표적 지시)가스 레이저 (Gas)CO2, He-Ne, Ar10.6 µm (CO2)높은 평균 출력(CO2), 높은 안정성(He-Ne)비금속 절단(CO2), 측정, 바코드 스캐닝반도체 레이저 (Semiconductor)GaAs, GaN 등 반도체650 nm, 808 nm, 1550 nm 등소형, 고효율, 저비용, 직접 변조 가능광통신, CD/DVD, 레이저 프린터, 펌핑 소스광섬유 레이저 (Fiber)희토류 도핑 광섬유1070 nm (Ytterbium)우수한 빔 품질, 고효율, 낮은 유지보수금속 절단/용접/마킹, 통신, 의료색소 레이저 (Dye)유기 색소 용액400-1000 nm (가변)넓은 파장 가변성분광학, 의료(광역학 치료), 과학 연구
5. 산업의 패러다임을 바꾸다: 제조, 통신, 과학 기술
레이저는 비접촉 방식으로 에너지를 정밀하게 전달하는 '빛의 도구'로서, 기존 산업의 패러다임을 근본적으로 바꾸어 놓았다. 기계적 접촉이 없으므로 공구 마모가 없고, 미세한 영역에만 에너지를 집중시켜 재료의 변형을 최소화하며, 컴퓨터 제어를 통해 복잡한 작업을 자동화할 수 있다는 장점은 제조, 통신, 과학 기술 전반에 걸쳐 혁신을 이끌었다.
정밀 가공의 시대: 레이저 커팅, 용접, 마킹
레이저 빔을 렌즈로 집속하면 매우 높은 에너지 밀도를 얻을 수 있다. 이 에너지는 재료를 순식간에 녹이거나 기화시켜 정밀한 가공을 가능하게 한다.
레이저 커팅: 금속판부터 아크릴, 목재에 이르기까지 다양한 재료를 복잡한 형상으로 빠르고 깨끗하게 절단한다. 절단면이 매끄럽고 열에 의한 변형이 적어 후처리 공정이 거의 필요 없다.32
레이저 용접: 두 개의 금속 부품을 녹여 붙이는 과정에서 열영향부(Heat-Affected Zone)를 최소화하여 재료의 물성 저하를 막고, 강도 높은 용접부를 만든다. 자동차 차체, 배터리, 의료기기 등 정밀함이 요구되는 분야에 필수적이다.46
레이저 마킹: 제품 표면에 바코드, QR코드, 로고, 시리얼 번호 등을 영구적으로 새기는 기술이다. 잉크나 라벨과 달리 마모되거나 지워지지 않아 제품 이력 추적 및 위조 방지에 매우 효과적이다.30
미래의 제조 기술: 레이저 3D 프린팅(적층 제조)
레이저 기술은 '만드는 방식' 자체를 바꾸고 있다. 기존의 제조가 큰 덩어리를 깎아내는 '절삭 가공(Subtractive Manufacturing)'이었다면, 레이저 3D 프린팅은 재료를 층층이 쌓아 올리는 '적층 제조(Additive Manufacturing)' 시대를 열었다.45
선택적 레이저 소결(SLS)이나 선택적 레이저 용융(SLM)과 같은 기술은 강력한 레이저 빔을 이용해 금속이나 플라스틱 분말 가루를 3D 설계 도면에 따라 한 층씩 녹여 붙인다.49 이 방식을 통해 기존 기술로는 구현할 수 없었던 복잡한 내부 구조나 맞춤형 경량 부품 제작이 가능해졌다. 항공우주 부품, 개인 맞춤형 의료용 임플란트, 시제품 제작 등에서 혁신을 주도하고 있다.
정보의 고속도로: 광섬유 통신과 자유 공간 광통신
오늘날 우리가 누리는 초고속 인터넷과 글로벌 통신망은 레이저와 광섬유가 없었다면 불가능했다. 레이저 빛은 주파수가 매우 높아 엄청난 양의 정보를 실을 수 있으며, 광섬유라는 '빛의 고속도로'를 통해 신호 손실 거의 없이 장거리 전송이 가능하다.51
특히 파장 분할 다중화(WDM, Wavelength-Division Multiplexing) 기술은 레이저의 단색성을 활용한 대표적인 혁신이다. 이는 머리카락 굵기의 단일 광섬유에 서로 다른 파장(색)의 레이저 빛을 동시에 수십, 수백 개씩 전송하여 데이터 전송 용량을 폭발적으로 증가시키는 기술이다.52
최근에는 광케이블 설치가 어려운 도서산간 지역이나 재난 현장, 혹은 위성 간 통신을 위해 대기 중에서 레이저 빔으로 직접 데이터를 주고받는 자유 공간 광통신(FSO, Free-Space Optical Communication) 기술도 활발히 연구되고 있다.53
세상을 측정하다: 라이다(LIDAR)와 정밀 계측
레이저는 세상을 측정하는 방식에도 혁명을 가져왔다. **라이다(LIDAR, Light Detection and Ranging)**는 레이저 펄스를 발사한 뒤, 목표물에 맞고 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 거리를 계산하는 기술이다. 이 과정을 초당 수백만 번 반복하여 주변 환경에 대한 정밀한 3차원 점 구름(Point Cloud) 데이터를 생성한다.55 자율주행 자동차가 주변 사물을 인식하는 '눈' 역할을 하는 것이 대표적인 예이며, 이 외에도 정밀 지형도 제작, 고고학 유적 탐사, 산림 자원 관리, 대기 오염 물질 감시 등 그 활용 범위가 무궁무진하다.56
또한, 레이저의 가간섭성을 이용한 간섭계(Interferometer)는 파장보다도 작은 나노미터 수준의 변위까지 측정할 수 있어 반도체 웨이퍼 검사나 초정밀 기계 부품의 형상을 측정하는 계측(Metrology) 분야에서 핵심적인 역할을 한다.59
한국의 레이저 기술: 산업 및 연구 사례
한국 역시 레이저 기술 분야에서 상당한 경쟁력을 확보하고 있다. 산업용 레이저 절단기 전문 기업인 HK는 1990년 설립 이래 독자적인 기술력으로 고정밀 레이저 가공 시스템을 개발하여 국내외 시장에 공급하고 있다.60 또한,
NanoScan Korea와 같은 기업은 해외의 고성능 레이저(Vortran)를 국내 LCD 생산 공정에 성공적으로 도입하여 수율과 정밀도를 향상시키는 등 첨단 산업 현장에서 레이저 기술의 중요성을 입증했다.61
건설 분야에서는 3D 레이저 스캐닝 기술을 철근 배근 검사에 적용하여 기존의 수작업 방식보다 빠르고 정확하게 시공 품질을 관리하는 연구가 진행되어, 4차 산업혁명 기술의 현장 적용 가능성을 보여주었다.62 기초 과학 분야에서는 과거 **한국원자력연구원(KAERI)**이 산업 및 의료용 동위원소 생산을 목표로 레이저를 이용한 동위원소 분리 기술을 연구하는 등 높은 수준의 연구 역량을 축적해왔다.63
6. 메스를 대체하는 빛: 의료 분야의 혁신
의료 분야에서 레이저는 '선택적 타겟팅'이라는 원리를 통해 혁신을 이끌었다. 이는 레이저의 파장을 정밀하게 조절하여 특정 조직이나 색소에만 에너지를 흡수시키고, 주변의 정상 조직에는 손상을 최소화하는 기술이다. 이 원리를 바탕으로 레이저는 기존의 외과용 메스를 대체하는 정밀한 '빛의 메스'로 자리매김하며, 수술, 치료, 진단 전반에 걸쳐 새로운 지평을 열었다.
시력 교정의 표준: 라식(LASIK) 수술의 원리
라식(LASIK, Laser-Assisted in Situ Keratomileusis)은 레이저 의료 기술의 대중화를 이끈 대표적인 사례이다. 이 수술의 핵심은 엑시머 레이저(Excimer Laser)를 이용해 각막의 형태를 정밀하게 바꾸어 빛의 굴절 이상(근시, 원시, 난시)을 교정하는 것이다.65
수술 과정은 두 단계로 이루어진다. 먼저, 펨토초 레이저(Femtosecond Laser)를 이용해 각막 표면에 얇은 절편(flap)을 만든다. 이후 이 절편을 들어 올리고, 노출된 각막 실질에 컴퓨터로 정밀하게 계산된 양만큼 엑시머 레이저를 조사하여 각막을 깎아낸다. 레이저의 각 펄스는 극미량의 조직만을 기화시키므로 매우 정밀한 교정이 가능하다. 마지막으로 절편을 다시 덮으면 수술이 완료되며, 각막 절편은 봉합 없이 자연적으로 치유된다.65 이 기술 덕분에 수많은 사람들이 안경이나 콘택트렌즈의 불편함에서 벗어날 수 있게 되었다.
피부 과학과 미용: 색소, 흉터, 제모 치료
피부과 영역에서 레이저는 '선택적 광열분해(Selective Photothermolysis)' 원리를 통해 눈부신 발전을 이루었다. 이는 특정 파장의 레이저 빛이 목표가 되는 색소(chromophore)에만 선택적으로 흡수되어 열에너지로 변환, 해당 조직만을 파괴하는 원리이다.1
색소 질환 치료: 멜라닌 색소에 잘 흡수되는 파장의 레이저(예: Q-switched Nd:YAG)를 사용하여 주근깨, 검버섯, 문신 입자 등을 주변 조직 손상 없이 파괴한다.69
혈관 질환 치료: 혈액 속 헤모글로빈에 잘 흡수되는 파장의 레이저(예: Pulsed Dye Laser)를 사용하여 안면 홍조의 원인이 되는 확장된 모세혈관이나 혈관종을 선택적으로 응고시켜 제거한다.70
레이저 제모: 멜라닌 색소가 풍부한 모낭을 타겟으로 레이저를 조사하여 모낭을 파괴함으로써 영구적인 제모 효과를 얻는다.69
피부 재생 및 흉터 치료: CO2 프락셔널 레이저나 어븀 레이저는 피부의 수분에 흡수되는 파장을 이용하여 미세한 상처 기둥을 만들고, 이를 통해 콜라겐 재생을 유도하여 주름, 모공, 여드름 흉터를 개선한다.71
암 치료의 새로운 지평: 광역학 치료(PDT)와 레이저 절제술
레이저는 암 치료 분야에서도 최소 침습 치료의 새로운 가능성을 제시하고 있다.
광역학 치료(PDT, Photodynamic Therapy): 빛에 민감하게 반응하는 광감각제(photosensitizer)를 환자에게 주사하면, 이 약물은 정상 세포보다 암세포에 더 많이 축적되는 특성이 있다. 이후 암 조직에 특정 파장의 레이저 빛을 쬐어주면 광감각제가 활성화되면서 주변의 산소를 독성을 띤 활성산소로 바꾸어 암세포만을 선택적으로 사멸시킨다.73 이는 초기 피부암, 폐암, 식도암 등에서 효과적인 치료법으로 사용된다.
레이저 절제술: CO2나 Nd:YAG와 같은 고출력 레이저는 강력한 열에너지로 종양 조직을 정밀하게 절제하거나 태워서 없애는 '빛의 수술칼' 역할을 한다. 내시경을 통해 레이저 광섬유를 삽입하여 신체 내부의 종양을 제거할 수 있으며, 기존 수술에 비해 출혈, 통증, 흉터가 적고 회복 기간이 짧다는 장점이 있다.74
결석 파쇄부터 진단 영상까지: 다방면의 의료 활용
이 외에도 레이저는 다양한 의료 분야에서 활약하고 있다. 홀뮴 레이저(Holmium Laser)와 같은 강력한 펄스 레이저는 내시경을 통해 요로나 담도에 접근하여 결석에 충격파를 가해 잘게 부수는 쇄석술(Lithotripsy)에 널리 사용된다.1 또한, 저출력 레이저를 이용하는 **광간섭 단층촬영(OCT, Optical Coherence Tomography)**은 빛의 간섭 현상을 이용해 망막이나 혈관 내부의 단층 구조를 마이크로미터 수준의 초고해상도로 영상화하여 질병의 조기 진단에 기여하고 있다.8
한국의 의료용 레이저 산업 동향
한국은 특히 미용 의료기기 분야에서 세계적인 경쟁력을 갖추고 있으며, 다수의 레이저 장비 제조사들이 국내외 시장을 선도하고 있다. 원텍(Wontech), AMT Engineering, 유니온메디칼(Union Medical), 대양의료기(Daeyang Medical) 등은 Q-switched Nd:YAG 레이저, CO2 프락셔널 레이저, 다이오드 레이저, IPL(Intense Pulsed Light) 등 다양한 원리의 피부 및 미용 치료 장비를 자체 기술로 개발하여 생산하고 있다.78 이는 한국의 정밀 공학 기술과 높은 미용 의료 수요가 결합된 결과로, K-뷰티 산업의 중요한 한 축을 담당하고 있다.
7. 보이지 않는 창과 방패: 군사 및 안전 분야
레이저의 지향성과 빛의 속도는 현대 전장에서 '보이지 않는 창과 방패' 역할을 수행하게 만들었다. 정밀 타격의 정확도를 극대화하는 것부터 미래의 광학 무기 체계에 이르기까지, 레이저는 군사 기술의 패러다임을 바꾸는 핵심 요소로 자리 잡았다. 하지만 강력한 힘에는 책임이 따르듯, 레이저의 잠재적 위험성을 통제하기 위한 엄격한 안전 기준 또한 함께 발전해왔다.
현대 전장의 눈: 레이저 거리 측정기와 표적 지시기
레이저 거리 측정기 (LRF, Laser Range Finder): 포병, 저격수, 전차 등에서 목표물까지의 정확한 거리를 순식간에 파악하는 데 사용된다. 레이저 펄스를 발사하고 목표물에 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 거리를 계산하는 원리(거리=(빛의 속도×시간)/2)로, 사격의 정확도를 획기적으로 향상시켰다.82
레이저 표적 지시기 (LTD, Laser Target Designator): 현대 정밀 유도 무기의 핵심 기술이다. 지상의 병사나 항공기가 눈에 보이지 않는 적외선 레이저 빔을 목표물에 조사하면, 레이저 유도 폭탄이나 미사일의 탐색기(seeker)가 이 반사된 빛을 포착하여 목표를 향해 날아간다. 레이저 빔은 고유의 펄스 반복 주파수(PRF) 코드로 암호화되어 아군 무기만이 식별할 수 있다. 이 기술은 베트남전에서 처음 실용화된 이래, 외과수술과 같은 정밀 타격을 가능하게 했다.38
미래의 무기 체계: 지향성 에너지 무기(DEW)
**지향성 에너지 무기(DEW, Directed-Energy Weapon)**는 고에너지 레이저(HEL)를 직접 목표물에 발사하여 구조를 파괴하거나 전자장비를 무력화하는 미래형 무기 체계이다.39 총알이나 미사일과 달리 빛의 속도로 공격하며, 탄약이 필요 없어 전력만 공급되면 지속적인 사용이 가능하다는 장점이 있다.
초기 DEW 연구는 화학 레이저를 중심으로 이루어졌다. 대표적인 예가 보잉 747기에 메가와트급 화학 레이저를 탑재하여 상승 단계의 탄도미사일을 요격하려던 미국의 공중 레이저(ABL, Airborne Laser) 프로젝트이다.38 화학 레이저는 강력한 출력을 낼 수 있었지만, 유독하고 부피가 큰 화학 연료를 보급해야 하는 심각한 군수지원 문제가 있었다.40
이러한 한계로 인해 최근 DEW 개발의 중심은 전기로 구동되는 고체 레이저와 광섬유 레이저로 완전히 전환되었다. 이들은 함정이나 차량의 발전기에서 전력을 공급받아 '무한한 탄창'을 가질 수 있는 잠재력이 있다. 미 해군이 함정에 탑재하여 드론이나 소형 보트 격추 시험에 성공한 **LaWS(Laser Weapon System)**나 더 강력한 HELIOS가 그 대표적인 예이다.85
감시와 정찰의 혁명: 군사용 라이다(LIDAR) 기술
라이다 기술은 군사적 감시·정찰(ISR) 및 지형 정보 수집 분야에서도 혁명적인 변화를 가져왔다. 항공기나 드론, 위성에 탑재된 라이다는 지상으로 레이저 빔을 스캔하여 수풀이나 위장막 뒤에 숨겨진 적의 장비나 시설을 탐지하고, 전장의 지형을 cm 단위의 정밀도로 3D 매핑할 수 있다.55 또한, 군사 기지나 중요 시설의 경계 감시 시스템에 적용되어 악천후나 야간에도 침입자를 정확하게 식별하고 추적하는 데 활용된다.58
레이저 안전 규정과 등급 분류 (IEC 60825 표준)
강력한 에너지를 집중시키는 레이저는 인체, 특히 눈에 심각한 손상을 초래할 수 있다. 망막은 가시광선과 근적외선 레이저 빛을 수정체를 통해 약 10만 배까지 집속시키기 때문에, 아주 약한 레이저라도 직접 눈에 들어가면 영구적인 시력 손상을 일으킬 수 있다.69
이러한 위험을 관리하기 위해 국제전기기술위원회(IEC)는 IEC 60825-1이라는 국제 표준을 제정하여 레이저 제품을 위험도에 따라 등급별로 분류하고, 각 등급에 맞는 안전 조치를 요구하고 있다.87
등급 (Class)정의 (Definition)위험성 (Hazard)주요 예시 (Examples)필수 안전 조치 (Required Safety Measures)Class 1정상적인 사용 조건 하에서 안전함.거의 없음.CD/DVD 플레이어, 레이저 프린터 (내부 레이저는 고등급)특별한 조치 불필요.Class 2저출력 가시광선 레이저. 눈의 반사 반응(0.25초)으로 보호됨.의도적으로 장시간 응시할 경우 위험.바코드 스캐너, 일부 레이저 포인터빔을 직접 응시하지 말 것.Class 3RClass 2보다 출력이 높으나, 직접 노출 시 상해 위험이 비교적 낮음.직접 또는 거울 반사광 노출 시 위험.일부 고출력 레이저 포인터, 측량 장비빔에 직접적인 눈 노출을 피할 것.Class 3B직접 또는 거울 반사광에 노출 시 눈에 심각한 손상을 유발.눈에 매우 위험. 피부 화상 가능성 낮음.연구용 레이저, 산업용 정렬 레이저, 공연용 레이저보안경 착용 필수, 키 스위치 및 인터록 설치.Class 4최고 등급. 직접, 거울 반사, 난반사광 모두 눈과 피부에 위험.눈과 피부에 즉각적이고 심각한 손상 유발. 화재 위험.산업용 절단/용접 레이저, 의료용 수술 레이저, 고출력 연구용 레이저지정된 보안경 착용, 완전 통제된 구역에서 사용, 레이저 안전 책임자 지정.
8. 레이저 기술의 미래와 상상
레이저 기술은 발명 이후 60여 년이 지난 지금도 끊임없이 진화하고 있다. 최신 과학 기술과의 융합을 통해 그 응용 범위는 계속해서 확장되고 있으며, 한때 공상과학의 영역으로 여겨졌던 상상들이 점차 현실로 다가오고 있다.
최신 연구 동향: 양자 레이저, 인공지능(AI) 융합, 소형화
양자 기술과의 융합: 양자역학의 원리를 더욱 깊이 있게 활용하여 기존 레이저의 성능 한계를 뛰어넘으려는 연구가 활발히 진행 중이다. 양자점(Quantum Dot) 레이저나 양자 폭포 레이저(QCL)는 특정 파장에서 더 높은 효율과 출력을 제공하며, 양자 통신 및 센싱 분야의 핵심 기술로 주목받고 있다.33
인공지능(AI) 융합: AI와 머신러닝 알고리즘이 레이저 시스템에 통합되면서 '지능형 레이저'가 등장하고 있다. AI는 레이저 가공 중 발생하는 데이터를 실시간으로 분석하여 출력, 초점, 속도 등을 최적의 상태로 자동 조절한다. 이를 통해 불량을 줄이고 생산성을 극대화하며, 장비의 고장을 사전에 예측하는 예측 유지보수까지 가능하게 한다.48
소형화(Miniaturization): 기술의 발전으로 레이저 시스템은 점점 더 작고, 가벼워지며, 에너지 효율이 높아지고 있다. 스마트폰의 얼굴 인식(Face ID)에 사용되는 VCSEL 레이저나 휴대용 분광 분석기 등은 소형화 기술의 대표적인 성공 사례이다. 앞으로 휴대용 의료 진단기기, 웨어러블 센서 등 새로운 시장이 열릴 것으로 기대된다.89
이러한 혁신에 힘입어 세계 레이저 기술 시장은 2025년까지 약 156억 달러 규모로 성장할 것으로 전망되며, 특히 통신, 의료, 제조 분야가 성장을 견인할 것이다.89
지속 가능한 기술: 환경 및 에너지 분야에서의 잠재력
레이저 기술은 인류의 지속 가능한 미래를 위한 해결책으로도 주목받고 있다. 레이저를 이용한 정밀 가공은 필요한 부분만 가공하여 재료 낭비를 최소화하고, 고효율 공정은 에너지 소비를 줄여 '녹색 제조(Green Manufacturing)'에 기여한다.50 또한, 대기 중 오염 물질을 원격으로 정밀하게 측정하거나, 태양광 패널 생산 효율을 높이는 등 환경 기술 분야에서도 핵심적인 역할을 수행하고 있다. 더 나아가, 수소 핵융합 발전을 실현하기 위한 연구에서 강력한 레이저 빔으로 중수소와 삼중수소를 압축·가열하여 '인공 태양'을 만드는 **레이저 핵융합(Laser Fusion)**은 미래 청정에너지원 확보를 위한 가장 유망한 기술 중 하나로 꼽힌다.91
공상과학 속 레이저: 스타트렉의 페이저와 스타워즈의 블래스터
대중문화, 특히 SF 영화는 레이저에 대한 우리의 상상력을 자극해왔다. <스타워즈>의 '블래스터'가 내뿜는 붉은 광선이나 <스타트렉>의 '페이저' 빔은 레이저 무기의 상징처럼 여겨진다.92 하지만 영화적 상상과 과학적 현실 사이에는 흥미로운 차이가 존재한다.
영화 속 광선 무기는 대부분 눈에 보이는 굵은 빔의 형태를 띠고, '피융피융'하는 소리를 내며 비교적 느린 속도로 날아간다. 그러나 실제 레이저 빔은 빛의 속도로 이동하며 소리가 나지 않는다. 또한, 진공 상태인 우주 공간이나 먼지가 없는 깨끗한 공기 중에서는 그 경로가 보이지 않고, 목표물에 닿았을 때만 섬광이 보일 뿐이다.93
사실 <스타트렉>의 제작진은 이러한 과학적 사실을 인지하고, 미래에 레이저의 한계가 알려질 것을 대비해 '레이저' 대신 '페이저'라는 가상의 입자 빔 무기를 설정했다.92 <스타워즈>의 블래스터 역시 설정상으로는 레이저가 아닌, 고에너지 플라즈마 덩어리를 발사하는 무기이다.95 이처럼 SF 속 무기들은 과학적 현실을 기반으로 창의적인 상상력을 더한 결과물이며, 이를 통해 우리는 실제 레이저 기술의 특성을 더욱 명확하게 이해할 수 있다.
결론: 끊임없이 진화하는 빛의 기술
알베르트 아인슈타인의 순수한 이론적 통찰에서 시작된 레이저는 지난 60여 년간 눈부신 발전을 거듭하며 인류의 삶을 다방면으로 변화시킨 핵심 기술로 자리 잡았다. 양자역학이라는 심오한 원리를 공학적으로 구현해낸 이 '제어된 빛'은 산업 현장의 생산성을 높이고, 전 세계를 정보로 연결했으며, 질병을 치료하는 새로운 길을 열었다.
이제 레이저 기술은 인공지능, 양자 컴퓨팅과 같은 차세대 기술과 융합하며 또 다른 도약을 준비하고 있다. 정밀함과 효율의 한계를 넘어서는 이 빛의 기술은 앞으로도 우리가 상상하지 못했던 새로운 가능성을 열어 보이며 인류의 미래를 밝게 비출 것이다.
(Razer)는 게이머들이 일상 생활에서도 쓸 수 있는 홀로그램
홀로그램
홀로그램(hologram)은 물체에서 산란된 빛의 파면(wavefront) 정보를 기록한 뒤, 이를 다시 조명하여 원래 물체가 존재하는 것처럼 보이는 3차원 영상을 재구성하는 기술적 산물이다. 일상 언어에서는 공중에 떠 있는 영상 전반을 “홀로그램”으로 부르는 경우가 많지만, 광학·디스플레이 공학에서의 홀로그램은 간섭(interference)과 회절(diffraction)에 기반한 홀로그래피(holography)의 결과물을 의미한다.
1. 개요
홀로그램은 일반 사진과 달리 렌즈로 상을 맺는 방식이 아니라, 기준이 되는 빛(참조광)과 물체에서 오는 빛(물체광)이 만드는 간섭무늬를 기록한다. 이 기록 패턴은 겉보기에는 의미 없는 무늬처럼 보일 수 있으나, 같은 조건의 빛으로 조명하면 회절을 통해 원래의 파면이 복원되어 관측자 위치에 따라 시점이 변하는 3차원 영상이 나타난다.
한편, 공연·전시에서 흔히 “홀로그램”으로 불리는 영상 연출은 실제로는 투명 필름·유리·미스트에 영상을 투사하거나 반사시키는 방식인 경우가 많다. 이러한 방식은 관객에게 입체감을 줄 수 있으나, 광학적 의미의 홀로그래피와는 원리가 다르다.
2. 홀로그래피
2.1 원리: 기록(Recording)과 재생(Reconstruction)
홀로그래피는 대체로 두 단계로 설명된다. 첫째, 코히런트(coherent)한 빛을 이용해 물체광과 참조광을 겹치면 간섭무늬가 생성되고, 이를 감광 재료(필름, 포토폴리머 등)에 기록하여 홀로그램을 만든다. 둘째, 기록된 홀로그램을 적절한 빛으로 조명하면 회절에 의해 물체광의 파면이 재구성되어 관측자는 물체가 그 자리에 있는 것처럼 3차원 영상을 본다.
2.2 역사적 배경
홀로그래피의 기본 개념은 1947년 데니스 가보르(Dennis Gabor)가 파면 재구성(wavefront reconstruction) 아이디어로 제안한 것으로 알려져 있다. 이후 레이저의 등장으로 코히런트 광원이 널리 사용 가능해지면서 광학 홀로그래피가 실용적으로 발전하였다.
2.3 대표 유형: 투과형·반사형·체적(볼륨) 홀로그램
투과형(Transmission) 홀로그램: 주로 레이저 조명에서 관찰되며, 홀로그램을 통과한 빛으로 영상이 재구성된다.
반사형(Reflection) 홀로그램: 백색광 조명에서도 관찰 가능한 형태로 설계될 수 있어 전시·보안 분야에서 활용된다.
체적(Volume) 홀로그램: 두꺼운 기록 매질 내부에 간섭구조가 형성되어 파장·각도 선택성이 커지는 경향이 있으며, 광학 부품·필터·보안 등에 응용된다.
3. 컴퓨터 생성 홀로그래피
3.1 개념
컴퓨터 생성 홀로그래피(CGH, Computer-Generated Holography)는 실제 물체를 촬영해 간섭무늬를 기록하는 대신, 목표로 하는 광장(光場) 또는 파면을 수치적으로 모델링하여 홀로그램 패턴을 계산하는 방식이다. 계산된 패턴은 인쇄되거나, 디지털 표시 소자에 실시간으로 로딩되어 “디지털 홀로그래피/홀로그램 디스플레이”의 핵심 기술로 사용된다.
3.2 표시 장치: SLM과 위상 변조
CGH 기반 디스플레이에서는 공간광변조기(SLM, Spatial Light Modulator)가 중심 역할을 한다. 상용 SLM은 위상(phase)만을 주로 변조하는 형태가 많아, 목표 파면을 제한된 자유도에서 근사해야 한다. 그 결과 재구성 영상의 잡음(스펙클), 효율, 해상도는 SLM의 픽셀 피치, 프레임레이트, 위상 변조 범위와 밀접하게 연관된다.
3.3 알고리즘과 구현상의 제약
CGH는 목표 영상 품질과 계산량 사이에서 절충이 필요하다. 대표적으로 반복적 위상 복원 계열 알고리즘(예: Gerchberg–Saxton 계열)과 최적화 기반 접근이 널리 논의되며, 실시간 동영상 홀로그래피에서는 고속 계산(병렬 연산, 전용 하드웨어 활용)과 디스플레이 구동 기술이 중요해진다.
4. Free-space display와 유사 홀로그램(Pseudo Hologram, Fauxlography)
4.1 Free-space display
Free-space display는 관객이 “공중”에서 영상을 보는 듯한 경험을 제공하는 디스플레이 범주를 가리키는 표현으로 사용된다. 이 범주에는 실제 홀로그래피뿐 아니라, 공기 중 산란 매질(미스트·포그)이나 광학 구조(반사·굴절)를 이용해
영상이 허공에 떠 보이게 만드는 다양한 방식이 포함된다.
4.2 페퍼스 고스트(Pepper’s ghost)
페퍼스 고스트는 19세기 극장 연출에서 대중화된 반사 기반 착시로, 투명판(유리·필름)을 비스듬히 두고 보이지 않는 공간의 밝은 이미지를 반사시켜 관객에게 “유령”처럼 떠 있는 영상으로 보이게 한다. 현대에는 콘서트·전시·소형 “스마트폰 홀로그램” 키트 등에서 자주 사용되며, 엄밀한 의미의 홀로그래피가 아니라 반사에 의한 가상상(virtual image) 연출로 분류된다.
4.3 체적형 홀로그램(Volumetric display)
체적형 디스플레이(Volumetric display)는 3차원 공간의 (x, y, z) 위치에 대응하는 발광/산란 지점(복셀, voxel)을 형성하여 실제로 “부피”를 가진 영상 표현을 지향한다. 구현 방식은 크게 회전·왕복 운동으로 2D 영상을 공간에 “쓸어” 3D로 보이게 만드는 swept-volume 계열과, 매질 내부 또는 공기 중에서 직접 발광점(예: 레이저 유도 플라즈마 등)을 만드는 static-volume 계열로 나뉘어 논의된다.
4.4 회전형 홀로그램(POV 기반 팬 디스플레이)
광고·전시에서 흔히 “홀로그램 팬”으로 불리는 장치는 LED가 부착된 회전 날개를 고속으로 돌려 잔상 효과(POV, persistence of vision)로 공중에 영상이 떠 있는 듯 보이게 한다. 이는 실제 3차원 파면을 재구성하는 홀로그래피가 아니라, 시각적 통합 효과를 이용한 2D/준3D 표현에 가깝다.
4.5 실키 파인 미스트(Silky Fine Mist)와 미스트 스크린
미스트(초미세 물방울)나 포그(미세 입자)로 만든 얇은 막은 빛을 산란시켜 “공중 스크린”처럼 작동할 수 있다. FogScreen 계열 연구는 공기와 소량의 습기를 이용해 사람이 통과할 수 있는 얇은 투사면을 구성하고, 여기에 프로젝터로 영상을 투사해 허공에 떠 있는 듯한 효과를 만드는 접근을 제시해 왔다.
또한 파나소닉(Panasonic)은 초미세 미스트 기술을 “Silky Fine Mist”로 소개하며, 응축을 최소화하는 ‘드라이 미스트’ 특성을 바탕으로 연출·전시 환경에서 빛과 결합한 몰입형 효과 및 포그 프로젝션 응용을 제시한 바 있다. 이런 방식은 “걸어 통과하는 홀로그램”이라는 표현으로 대중 매체에서 소개되기도 하나, 원리적으로는 미스트가 빛을 산란시키는 투사형 공중 스크린에 가깝다.
4.6 창작물에서의 홀로그램
영화·게임의 홀로그램은 대개 완전한 공중 영상, 자유로운 시점 변화, 실제 물체와 같은 가림(occlusion), 촛점 단서까지
모두 만족하는 형태로 묘사된다. 현실 기술은 구현 방식에 따라 밝기, 시야각, 가림 표현, 해상도, 촛점 단서(vergence-accommodation), 설치 환경(조명·배경)에서 제약이 뚜렷하며, “홀로그램”이라는 용어는 과학적 엄밀성과 대중적 관용 사이의 간극을 가장 크게 드러내는 사례로 평가된다.
5. 스테레오스코피
5.1 개념
스테레오스코피(stereoscopy)는 좌우 눈에 서로 다른 2차원 영상을 제시하여 뇌가 양안 시차를 이용해 깊이를 지각하도록 만드는 3D 표시 기술이다. 이는 파면 재구성에 기반한 홀로그래피와 달리, 주로 양안 시차에 의존해 입체감을 형성한다.
5.2 오토스테레오스코피(autostereoscopy)
오토스테레오스코피는 3D 안경 없이 입체감을 제공하는 방식으로, 대표적으로 패럴랙스 배리어(parallax barrier)와 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)가 사용된다. 다중 시점(multiview)을 제공하면 머리 이동에 따른 제한적 시점 변화(모션 패럴랙스)가 가능하지만, 시야 구역, 크로스토크(crosstalk), 해상도 저하 등의 제약이 설계 문제로 남는다.
출처
Encyclopaedia Britannica, “Holography”: https://www.britannica.com/technology/holography
Encyclopaedia Britannica, “Dennis Gabor”: https://www.britannica.com/biography/Dennis-Gabor
IEEE Engineering and Technology History Wiki, “Invention of Holography, 1947”: https://ethw.org/Milestones%3AInvention_of_Holography%2C_1947
Nobel Prize, Gabor Nobel Lecture (PDF): https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/gabor-lecture.pdf
Nature Photonics / Light: Science & Applications, “Review of computer-generated hologram algorithms for holographic display”: https://www.nature.com/articles/s41377-022-00916-3
Frontiers in Robotics and AI (PMC), “Advances in computer-generated holography for targeted illumination”: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9201973/
SPIE Digital Library, “Incoherent digital holography with phase-only spatial light modulators”: https://www.spiedigitallibrary.org/journals/JM3/volume-14/issue-04/041307/Incoherent-digital-holography-with-phase-only-spatial-light-modulators/10.1117/1.JMM.14.4.041307.full
KoreaScience, “디지털 홀로그램(CGH) 생성 기술”: https://www.koreascience.kr/article/JAKO201417741960928.page
Ontario Science Centre, Pepper’s Ghost와 홀로그래피 차이 설명: https://www.ontariosciencecentre.ca/science-at-home/diy-science-fun/haunted-hologram
ACM Digital Library, “Laser scanning for the interactive walk-through FogScreen”: https://dl.acm.org/doi/10.1145/1101616.1101661
SIGGRAPH History (PDF), “The Interactive FogScreen”: https://history.siggraph.org/wp-content/uploads/2021/07/2005-07-Rakkolainen_TheInteractiveFogScreen.pdf
Panasonic, Silky Fine Mist 기술 및 적용(기사): https://www.panasonic.com/global/business/green-ac/en/articles/enhancing-immersive-experiences-with-panasonic-s-mist-system.html
Panasonic Newsroom, CES 2024 보도자료(Silky Fine Mist 입자 크기 등): https://news.panasonic.com/global/press/en240109-8
Panasonic, Fog Projection Applications: https://www.panasonic.com/global/business/green-ac/en/articles/Fog_Projection_Applications_for_Entertainment_and_Marketing.html
The Verge, Silky Fine Mist 기반 공중 디스플레이 보도: https://www.theverge.com/2024/9/23/24252304/panasonic-silky-fine-mist-water-pump-screen-projector
Encyclopaedia Britannica, “Stereoscopy”: https://www.britannica.com/technology/stereoscopy
Wikipedia, “Parallax barrier”(오토스테레오스코피 구성요소 개요): https://en.wikipedia.org/wiki/Parallax_barrier
ScienceDirect Topics, “Autostereoscopic Display”(다중 시점·시야 구역 개요): https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/autostereoscopic-display
애니메이션 친구, 프로젝트 에바(Project AVA)를 내놓았다. 프로젝트 에바는 5.5인치 홀로그램 디스플레이에 캐릭터를 띄워 사용자와 상호작용한다. 사용자가 게임을 할 때에는 응원하거나 전략을 얘기하고, 일상 생활에서는 일정을 기억하고 리마인드하는 역할을 한다.
게임 속 캐릭터부터 E스포츠 레전드까지 다양한 아바타를 선택할 수 있다. 성격과 말투 또한 선택할 수 있으며, 이 아바타들은 사용자를 카메라로 관찰하며 사용자의 선호와 루틴을 학습해 더욱 개인화된 조언과 추천을 할 수 있다.
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