헤드업 디스플레이(Head-up Display, HUD)는 자동차 전면 유리에 텍스트·이미지를 투사하는 장치를 말한다. 주행 관련 정보를 보여주는 편의장치로 주로 차량 속도와 상태, 길 안내, 사고위험 경고 정보 등을 운전자에게 제공한다.
HUD는 전투기의 비행 데이터를 파일럿 시야 내로 집중시키기 위해 최초 개발되었으며, `88년 GM이 자동차에 상용화 했다. 차량용 HUD는 그간 컴바이너(Combiner) 타입과 윈드실드(Windshield) 타입이 주로 활용되었다.
컴바이너 타입은 전용 반사 패널에 직접 영상을 투사하므로 화면 크기가 다소 제한되지만 안정적인 이미지 표현이 가능하다. 또한 설치 공간 확보에 유리하기 때문에 주로 소형차에 탑재된다.
윈드실드 타입은 오목거울에 의해 확대된 허상을 전면 유리에 확대 투사하는 방식으로 화면 크기 제약이 적다. 하지만 부피가 크고 상대적으로 고가여서 대형·럭셔리 차에 주로 적용된다.
HUD는 기본적으로 운전자 시선 분산을 억제하고 전면 시야를 개선하는 장점이 있다.
일반적으로 운전자의 시선이 전면 유리와 계기판으로 분산되기 때문에 시선 분산을 줄이기 위해 계기판을 상향 이동할 경우 운전석의 전면 시야가 좁아지는 문제점이 발생한다. 반면 HUD는 투명한 전면 유리에 이미지를 투사하는 방식이므로 운전 중에 시선 분산을 근본적으로 해소하면서 전면 시야를 확보할 수 있는 장점이 있는 것.
최근 인포테인먼트의 발달로 인한 정보 과잉 우려 속에서 HUD의 가치가 더욱 부각되고 있다.
차량 내 인포테인먼트의 급속한 발전은 운전자에게는 정보 과잉(information overflow)을 야기할 수 있으므로, 운전자가 핵심 정보에 집중하도록 돕는 HUD의 중요성이 강조되고 있다.
최근 테슬라와 렉서스가 시도하는 핸들 상단을 제거한 요크 스티어링 휠도 운전자의 시선이 전면유리를 통한 외부 상황 인식을 보다 자연스럽게 만들기 위함이라는 견해도 있다.
특히 길 안내나 ADAS 경고에 대한 수요가 증가하면서 최근에는 AI·AR 기술이 적용된 AR HUD가 탑재되어 최적 경로나 안전 관련 정보를 전면 유리에 입체적으로 표현하는게 가능해졌다.
경로 표시 지원 외에 전방충돌 경고나 차량·보행자 감지 등 운전보조시스템(ADAS)과도 연계하여 운전자에게 사물 인식과 거리 측정과 같은 시각적인 정보를 제공할 수 있게 된 것이다. 이에 따라 주요 완성차 기업들도 신규 출시되는 전기차 등을 중심으로 점차 AR HUD 장착을 확대하는 중이다.
HUD는 운전자-탑승자 구분이 사라지는 완전 자율주행 시대가 도래하기 전까지는 운전자 지원을 위한 독립적인 장치로서 여타 인포테인먼트 시스템과 병행 발전할 가능성이 높다.
HUD의 글로벌 시장 규모는 `20년 13억 달러에서 `22년 24억 달러, `27년 64억 달러(Markets and markets), `30년에는 182억 달러(the brainy insights)까지 성장할 것으로 전망된다.
최근 차량용 반도체 공급난 등으로 HUD의 보급 확대가 다소 주춤한 상황이나, 장기적으로 생산원가 하락 및 수요 증가에 의해 엔트리급 차량에도 HUD가 보편화될 것으로 예상된다.
향후 HUD는 모션 인식 등의 기술과 연계하여 발전할 전망이며, 소비자 수요에 따라 전면 유리 전체 등으로 투사 범위가 확대될 가능성도 있다. 손동작이나 눈동자 등 동작을 인식하는 UI/UX 기술과 연동되거나 3D 홀로그램을 적용하여 POI(Point of Interest) 정보를 보여주는 기능 등 더욱 업그레이드된 HUD가 나올 전망이다.
하지만 문제점도 없지 않다. HUD 투사 범위 확대는 탑승자에게 매력적인 기술이나 정보량이 급증할 경우 운전자에게 시야 방해를 야기할 수 있다. 따라서 안전 운전을 위해 적절한 정보량 표기가 필요해 보인다.
자료 제공 : 한국자동차연구원
