옛날에는 집에 TV가 있는 것만으로도 즐거웠을 뿐만 아니라 부의 상징으로도 통했다. 하지만 사람들은 이제 컬러 TV만으로는 만족하지 못한다. 컬러 TV는 사람의 눈으로 보는 것과 비슷한 영상을 제공할 수 없기 때문이다. 인간은 더욱 실제와 비슷한 영상을 보여주는 매체를 만들고자 노력했다. 그래서 HD TV와 3D TV가 개발했고 급기야 UHD TV(Ultra High Definition TV)을 개발하기에 이른다. UHD TV는 영화관을 집 안에 들여놓은 듯한 화질을 구현한다. UHD TV의 도입과정과 기존 TV와의 차이에 대해 자세히 알아보자. 몸이 커지면 그것에 걸맞은 옷이 필요하듯 화면이 커지면 그것에 걸맞은 송출방식이 필요해 TV 화면이 그렇게 크지 않을 때는 HD TV만으로도 충분했다. HD TV의 해상도만으로도 충분히 깨끗한 화질을 TV 화면에 송출할 수 있었기 때문이다. 하지만 TV 화면이 점점 커지게 되면서 문제가 생겼다. 화면이 커지게 됨으로써 HD TV가 송출하는 해상도로는 선명한 화질을 얻을 수 없게 된 것이다. HD TV 해상도를 가지면서 TV화면을 키우는 것은 마치 이미지 파일의 해상도는 그대로인데 사진의 크기는 늘려 매끄럽지 못한 이미지를 보게 되는 것과 비슷한 이치다. 이것은 아래의 그림을 통해서도 쉽게 확인할 수 있다. 그래프는 인간 시각의 공간 주파수 분해 능력을 결정하는 대비 민감도 함수(Contrast Sensitivity Function)을 이용한 임계 공간 해상도 분해 한계선(60cycles/degree~35pixels/inch)을 기준으로 디스플레이 인치별 필요 해상도를 나타낸다. 아래의 그림을 통해 확인할 수 있는 것은 HD(1280x1024)의 해상도로는 42인치까지 선명한 화질을 보여줄 수 있고 FHD(1920x1080)은 63인치까지 깨끗한 화질을 구현할 수 있다는 것이다. 따라서 63인치 이상의 대형 TV에서도 좋은 화질을 얻고자 한다면 UHD(4096x2160)의 해상도가 필요하다. 이렇게 TV 화면의 크기가 커질 때 화질이 나빠지는 것을 ‘화질 열화(劣化)’ 문제라고 하며 이것이 바로 UHD TV가 나오게 된 배경 중 가장 큰 요인이라고 볼 수 있다. 정제창<공대 융합전자공학부> 교수에 따르면 “50인치 이내의 크기를 가진 TV라면 HD TV만으로도 충분하지만 그것보다 커지게 되면 HD 해상도만으로는 충분하지 않아 화질이 나빠진다. 따라서 UHD 해상도로 올라가야 하고 50인치 이상 커지는 대형 화면 TV에서는 UHD가 필요하다” 기자는 정 교수를 취재하기 위해 연구실을 방문했는데 거기에는 84인치 UHD TV가 있었다. 실제로 보기 전에는 UHD 화질의 선명함 정도를 가늠하기가 어려웠는데 직접 눈으로 확인하고 나서는 화질의 선명함이 기존의 HD TV와 차원이 다르다는 것을 깨달았다. 특히 큰 TV 화면에서는 UHD 해상도가 아니고서는 선명한 화질을 TV에서 볼 수 없다는 것도 알게 됐다. HD화질의 콘텐츠를 화면이 큰 TV에서 보니 흐릿해지고 선명도가 떨어진 것을 확인했기 때문이다. UHD TV가 상용화 되기 위한 세 가지 아직 UHD TV가 상용화되었다고 보기는 어렵다. UHD TV가 상용화되기 위해서는 크게 세 가지가 갖춰져야 한다. UHD TV를 만드는 기술적인 부분, UHD TV로 시청할 콘텐츠 부분 그리고 UHD 콘텐츠를 내보내는 플랫폼 부분이 바로 그것이다. 이 세 가지 중에서 현재 가장 잘 구비되어 있는 것은 UHD TV 생산 기술이다. 물론 아직 쉽게 구입하기에는 다소 비쌀 수 있는 가격이나 매년 가격이 큰 폭으로 떨어지고 있어서 가까운 시일 내에 적당한 가격이 형성될 것으로 보인다. 문제는 콘텐츠 부분과 플랫폼 부분이다. 콘텐츠 부분부터 살펴보자. UHD TV를 샀는데 UHD 화질의 콘텐츠가 없어서 HD화질의 콘텐츠만 이용한다면 UHD TV를 산 이유가 없어진다. 따라서 UHD 콘텐츠 부분은 상용화에 있어 중요한 부분이다. 콘텐츠의 준비 정도를 보자면 먼저 최신 영화와 관련된 콘텐츠는 풍부하다. 현재 영화는 UHD 수준의 해상도로 촬영을 하기 때문이다. 그래서 최근에 개봉된 「명량」같은 영화는 지금 바로 UHD TV로 감상할 수 있다. 그렇지만 TV프로그램, 드라마, 스포츠의 경우 일부는 UHD 화질로 찍은 것도 있지만 아직 수가 적다. 이들은 보통 지상파 방송에서 만드는 콘텐츠인데 아직 지상파에서 UHD를 내보내고 있지 않아서 UHD 화질의 콘텐츠가 부족하다. 아직은 UHD 콘텐츠를 만드는 데 있어 많은 비용이 들어간다는 점도 UHD 콘텐츠가 적은 이유가 된다. 정 교수에 따르면 “드라마나 스포츠와 같은 프로그램을 UHD로 만드려면 UHD 카메라로 찍고 편집도 UHD로 하는 것이 필요한데 이것들이 현재 HD보다는 비용이 더 들어가므로 UHD 콘텐츠가 아직은 충분하지 못하다”라고 말했다. 앞서 잠깐 언급했듯이 UHD가 상용화 되려면 UHD를 보낼 수 있는 방송 채널을 구비하는 것이 중요하다. 방송사가 UHD 콘텐츠를 내보낼 수 있어야 UHD 콘텐츠를 만들 동기가 생기기 때문이다. 한편 이것이 최근 벌어지고 있는 방송과 통신 간의 주파수 갈등과 연관된다. 정 교수에 의하면 “주파수가 주어져야 UHD로 지상파 방송사들이 UHD 콘텐츠를 방송할 수 있다. 즉, 방송 프로그램을 내보낼 수 있는 기반인 플랫폼, 방송 채널이 필요한 것이다. 이런 측면에서 ‘UHD TV 시대가 완전히 온 것은 아니고 오고 있다’고 말할 수 있다” 한편 UHD 화질을 구현하기 위해서는 동영상 압축기술도 중요하다. UHD 콘텐츠는 기본적으로 동영상인데 이를 디지털화할 때에 데이터 크기가 상당하다. 따라서 촬영한 것을 그대로 저장하거나 전송하는 것은 현실적으로 불가능하다. 과거에도 MPEG(엠펙)2라는 압축 표준을 만들었고 최근에는 UHD를 다루기 위해 더 효과적인 압축 기술을 개발하여 HEVC(High Efficiency Video Coding) 표준도 만들었다. 정 교수가 개발한 기술도 작년 말에 HEVC 특허 2건이 국제표준특허로 등록됐다. 실제로 정 교수는 이미 56개 기술을 전 세계 기술 특허로 등록해 우리나라에 상당한 사용료를 벌어들이고 있다. 그 공로로 ‘이달의 과학기술자상,’ ‘녹조근정훈장’ 등을 수상하기도 했다. 혹 어떤 사람은 UHD TV의 필요성에 대해 의문을 품을 수 있다. 지금 보고 있는 HD TV만 해도 충분히 괜찮은 화질이라고 생각하는 사람이 많기 때문이다. 하지만 처음 HD TV가 나왔을 때도 HD TV의 필요성에 대해 의문을 제기하는 사람이 있었지만 현재 대다수의 사람들이 SD 화질의 콘텐츠 시청을 힘들어 한다. 이처럼 시간이 흘러 UHD TV가 대중화 되면 HD TV 시청이 SDTV 시청처럼 될 가능성이 높다. 정 교수는 “UHD 시대가 빨리 오느냐 천천히 오느냐 차이가 있을 수는 있지만 UHD는 꼭 가야하는 길일 뿐만 아니라 반드시 올 것이다”라고 말했다.

전예목 기자 다른기사 보기