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자동차는 엔진 및 변속기 등으로 구성된 파워트레인과 전자 장치, 안전 장치, 내외장 부품 등으로 구성됩니다. 과거에는 기계 장치가 자동차 부품의 중심이었으나, 점차 전자 장치의 비중이 증가하고, 자율 주행 기술 등이 미래 자동차의 핵심 기술로 큰 관심을 받으며 앞다투어 신기술이 적용된 제품을 선보이고 있습니다.

자동차가 단순한 이동 수단에서 벗어나 사용자에게 가치 있는 시간을 제공해 주는 공간으로 변모하고 있는 만큼, 사용자에게 제공하는 정보, 엔터테인먼트의 수준도 그만큼 높아지고 있습니다. 차량에 설치되는 디스플레이의 종류와 수량도 점차 늘어나는 추세입니다. 오늘은 차량에 설치되는 다양한 디스플레이의 종류와 특징에 대해서 살펴보겠습니다.

 

자동차 계기반(클러스터)의 스타일 변신

운전자에게 필요한 정보를 제공해주는 가장 핵심적인 장치는 바로 계기반(클러스터)입니다. 차량의 속도, 엔진회전속도(RPM), 주행거리, 연료상태와 정상 작동 여부를 알려주는 각종 알람 표시가 계기반이라는 하나의 공간 안에서 모두 표시되기 때문에 ‘클러스터(cluster)’라고도 불립니다.

▲ 아날로그 계기반 (중앙에 작은 디스플레이가 장착된 하이브리드 계기반 형태임)

계기반은 전통적으로 사용돼 온 ‘아날로그 계기반’과 최근 이를 디스플레이로 구현한 ‘디지털 계기반’이 주류를 이루고 있습니다. 속도계의 바늘이 실제로 움직이는 등 물리적인 움직임이 있는 것이 아날로그 방식이고, 이러한 모습을 디스플레이에서 그래픽 디자인으로 구현해 보여주는 것이 디지털 방식입니다. 디지털 계기반은 아날로그보다 디자인 자유도가 높고, 지도나 차량 정보 등을 계기반 화면에 공유해 보여줄 수 있는 등 활용성이 더욱 높아지는 장점이 있습니다. 하지만 디스플레이이의 특성상 강한 햇빛에도 화면이 잘 보이도록 높은 시인성을 갖추도록 만들어야 합니다.

▲ 투명 OLED 계기반

또한 이러한 계기반을 핸들(스티어링휠)의 틈 사이에서 보도록 배치하지 않고, 차량 앞유리(윈드실드)에서 볼 수 있게 하는 투명 계기반도 연구되고 있습니다. 현재 간단한 주행 정보가 표시되는 투명 HUD의 진화된 모습이라고 볼 수 있습니다.

 

AVN(오디오/비디오/내비게이션) 그 이상을 꿈꾸다

운전의 지루함을 달래주는 대표적인 엔터테인먼트 장치 라디오. 1929년에 최초로 자동차용 라디오가 등장했는데, 자동차를 뜻하는 ‘Motor’와 당시 축음기로 유명한 ‘Victrola’를 합성한 ‘Motorola’가 상표명이었으며, 이 상표명은 나중에 회사명이 되기도 합니다.

라디오에서 시작된 차량용 엔터테인먼트 기기는 점차 카세트 테이프 플레이어, CDP, MP3플레이어 등으로 이어졌습니다. 현재는 블루투스 등으로 스마트폰과 연동해 실시간으로 음악 감상을 하거나, 안드로이드오토 또는 애플카플레이와 같은 연동 소프트웨어를 이용해 음악감상부터 실시간 내비게이션까지 폭넓게 확장되고 있습니다. 이같은 AVN을 내장해 차량내 각종 기기의 작동상태를 표시하고 제어할 수 있는 디스플레이를 CID(Center Information Display)라고 부릅니다.

대부분의 AVN기기는 7인치 내지 8인치의 크기입니다. 하지만 전기차 기업인 테슬라에서 모델S에 17인치 디스플레이를 선보이며 대화면 CID(center information display)디스플레이 도입을 시작했습니다. 각종 컨트롤 버튼을 모두 디스플레이 패널에 담는 파격 뿐만 아니라 디스플레이 사이즈 자체만으로도 첨단 제품이라는 이미지를 획득했습니다. 이 영향으로 볼보, 아우디 등 프리미엄 자동차 업체들도 CID의 크기를 비약적으로 늘리거나, 센터페시아(center fascia)에 2개 이상의 디스플레이를 장착하는 새로운 트렌드도 생겨났습니다.

▲ 테슬라 모델S의 17인치 CID (출처 : 테슬라 홈페이지)

지난 5월 SID(국제정보디스플레이학회) 전시회에서 삼성디스플레이는 플렉시블 디스플레이 기술을 활용해 차량용 CID를 선보인 바 있습니다. 롤러블 CID는 삼성디스플레이의 플렉시블 OLED 기술력이 집약된 제품으로, 롤링 정도에 따라 화면의 크기를 최소 9인치에서 11.8인치, 최대 14인치까지 3단계로 조절할 수 있고 터치만으로 내비게이션, 음악 감상, 웹서핑 등 다양한 기능을 간편하게 조작할 수 있습니다.

▲ 최소 9인치, 최대 14인치까지 크기를 조절할 수 있는 롤러블 CID 디스플레이

함께 전시됐던 12.4인치 S커브드 CID는 우아한 곡선미를 강조하는 자동차 디자인 경향에 맞춰 물결 형태로 제작됐으며 유려한 곡선형 디자인뿐만 아니라 1,200×1,920(182ppi) 해상도와 최대 밝기 800니트(nit)로 선명한 화질을 자랑했습니다.

▲ 우아한 곡선미를 강조한 12.4인치 S자형 커브드 CID 제품

이 밖에 핸들에 디스플레이를 장착하는 아이디어도 공개됐습니다. 사고 발생 시에 운전자가 2차 피해를 입지 않도록 설계된 6.22인치 언브레이커블 스티어링휠 디스플레이는 깨지지 않는 플렉시블 OLED 기판에 플라스틱 소재의 차세대 커버 윈도우를 장착해, 완벽한 ‘언브레이커블 디스플레이’를 구현했습니다. 이 제품은 자동차 내장재의 안정성 기준에 맞춰 실시한 충돌테스트(속도 24.1km/h, 하중 6.8kg)에서도 손상 없이 정상적으로 작동했습니다.

▲ 깨지지 않는 플라스틱 소재의 차세대 커버 윈도우를 부착한 스티어링 휠 디스플레이

 

‘버추얼 익스테리어 미러’로 사이드 미러 혁신

삼성디스플레이는 지난 10월 3일에 아우디가 최근 선보인 전기 스포츠 유틸리티 차량(SUV) e-트론(Tron)에 7인치 OLED 디스플레이를 공급한다고 밝혔습니다. e-트론은 아우디가 처음으로 양산·판매하는 순수 전기차로, 혁신적인 ‘버추얼 익스테리어 미러(Virtual Exterior Mirrors)’ 옵션을 제공해 출시 전부터 큰 화제를 모았습니다.

▲ 삼성디스플레이의 7인치 OLED가 사용된 ‘버추얼 익스테리어 미러’

삼성디스플레이가 공급하는 OLED 디스플레이는 차량 대시보드 좌우에 각각 한 대씩 장착돼 카메라와 함께 기존의 사이드 미러 기능을 대신하며, 보다 넓은 시야를 제공해 사각지대 감소, 흐리거나 어두운 환경에서도 시인성을 높였으며, 연비와 소음이 개선되는 장점이 있습니다.

특히 버추얼 익스테리어 미러에 적용된 삼성디스플레이의 OLED는 소비전력이 적고, 얇고 가벼운 디자인적 특성으로 운전자들에게 최적의 시각적 솔루션을 제공할 뿐만 아니라 뛰어난 색재현력과 완벽한 블랙 컬러 표현력, 빠른 응답속도로 저온의 환경에서도 화면이 끌리는 현상 없이 자연스럽고 선명한 영상을 보여줍니다.

 

차량용 디스플레이의 특징과 전망

차량에 사용되는 디스플레이는 대체로 실내 또는 일상적 공간과 달리 주행중에도 사용된다는 점과 운전을 돕는 역할도 해야 하기 때문에 몇 가지 특징을 가집니다.

첫째는 고휘도 사양을 갖춰야 한다는 점입니다. 최근의 차량 대시보드 디자인은 높이를 낮춰 운전자의 시야를 확보하는 추세인데, 대시보드가 낮아지면서 AVN이나 CID 등이 대시보드 위에 홀로 솟아오른 형태로 부착되면서 태양광의 영향을 받는 경우가 늘어나고 있기 때문입니다. 특히 디스플레이 화면이 차량 앞유리에 비치지 않도록 하기 위해 LCF(light control film) 필름을 부착하는 경우가 일반적인데, 이 경우 휘도가 일부 감소하므로 디스플레이 자체적인 휘도를 높게 설계해야 합니다.

둘째로는 저온과 고온에 모두 강해야 합니다. 이러한 특성은 앞서 톺아보기 37편에서 다뤘던 PID(public information display)의 노출 환경과도 비슷한데, 저온과 고온의 모든 영역에서 운행되는 차량 특성상 디스플레이의 작동이 지연되거나, 심지어 작동하지 않는 경우 치명적인 사고로 이어질 수 있기 때문입니다.
셋째로는 다소 미래 지향적인 특성으로 고해상도 사양을 갖춰야 하는 점입니다. 차량용 디스플레이는 그동안 시청거리가 다소 멀고 주행시 잠깐만 쳐다 본다는 이유로 고해상도가 중요하지 않다고 여겨 졌으나, 스마트폰 해상도가 500ppi(pixel per inch)를 넘을 정도로 발전하면서 대중의 눈높이가 올라가고, 차량용 그래픽 성능의 향상과 디스플레이의 대형화가 진행되면서 그 필요성이 점차 증가하고 있습니다.

현재 주류 해상도는 100~150ppi 수준이나, 고급 차량을 중심으로 150~200ppi로 상향 되고 있으며, 이 비율은 2024년 20%를 넘어설 것으로 전망됩니다. 특히 심미적인 요소 뿐 아니라 카메라를 활용한 사이드미러 대체 목적 등으로 사용될 경우, 기존의 거울 대비 동등 이상의 화질이 필수이기 때문에 고해상도는 앞으로도 점차 중요한 특성이 될 것입니다.

시장조사기관 IHS마킷에 따르면 차량용 디스플레이는 2000년 초반 연간 3,000만대 규모였으나 2020년 전후 연간 2억대를 넘어설 것으로 전망됩니다. 내비게이션의 보편화로 급성장한 차량용 디스플레이는, 앞으로 5G 통신네트워크 및 자율 주행 기술의 확산으로 더욱 급격한 패러다임 변화가 예상됩니다.

오늘은 차량용 디스플레이 제품의 특징에 대해서 알아보았습니다. 디스플레이 톺아보기 다음 시간에는 디스플레이 미래 전망에 대해 다양한 관점에서 살펴보는 시간을 갖겠습니다.

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