기술의 진보 뒤에는 현재에 만족하지 않고, 다음 단계를 준비하는 사람들의 노력이 숨어 있다. 많은 이들이 ‘초고화질의 끝’이라고 말할 때, 한계 너머 새로운 목표를 바라보며 QLED 8K를 세상에 선보인 사람들 역시 그 중 하나. 업계 최초로 QLED 8K를 개발하고 출시를 앞둔 삼성전자 영상디스플레이사업부 기획·개발자들을 뉴스룸이 만났다. 이들이 제시하는 TV 선택의 새로운 기준은 과연 무엇일까?

▲ QLED 8K 기획·개발을 담당한 삼성전자 영상디스플레이사업부 (왼쪽부터) 이현승, 김종혁, 나범균, 장성환 씨

‘8K의 촘촘한 틈을 뚫어라’…업계 최고를 위해 넘은 장벽

고해상도로 갈수록 픽셀 사이즈는 작아진다. 더욱 촘촘한 화면을 구성해 실제와 같은 느낌을 주기 위해서다. QLED 8K 역시 전 단계인 4K UHD TV에 비해 픽셀 수가 4배나 늘어났다. 이는 곧 픽셀의 크기도 4분의 1로 작아졌다는 의미. 기술개발팀의 가장 큰 고민도 이 지점에서 시작됐다. 입자 크기를 줄이기도 어렵지만, 작아진 입자 사이로 통과하는 빛의 양을 조절하는 것이야말로 고도의 기술이 필요하기 때문이다.

기술개발팀 장성환 씨(위 사진)는 “단순히 빛의 양을 늘리고, 빛의 세기를 키우기만 하면 되는 작업이 아니었다”며 그간의 고충을 밝혔다. 그는 “디스플레이의 수명에 영향을 미치지 않으면서, 퍼포먼스도 잘 낼 수 있는 스펙을 구현해야 했다. 소재부터 구현 기술까지, 처음부터 다시 시작한다는 마음으로 시간과 비용을 투자해 결국 최적의 환경을 만들었다”고 밝혔다.

이론상 안정적인 구현이 가능한 ‘타협’의 범위와, 새로운 기준을 제시할 만한 ‘도전’ 사이의 줄다리기도 팽팽했다. 상품기획팀 김종혁 씨(위 사진)는 ‘QLED 8K에 적용할 밝기 사양을 조율하는 과정’을 떠올리며 말했다. “기존 4K 시장에서는 1,500~2,000nit가 최적의 밝기였다. QLED 8K는 업계 최고 수준인 4,000nit를 목표로 했지만, 쉽지 않을 것이라는 의견이 지배적이었다. 그렇지만 최근 출시되는 블루레이 디스크들도 4,000nit를 기준으로 마스터링을 하고 있어서 이 수치를 꼭 맞추고 싶었다. 결국 모두를 설득하고, 조율한 끝에 이를 달성할 수 있었다.”

밝기를 최고 수준으로 끌어올린 QLED 8K엔 2018년형 QLED TV에 적용된 ‘매직케이블(One Invisible Connection)’도 적용됐다. 장성환 씨는 “업계 최고 수준인 QLED 8K는 기존 모델 대비 초고화질 데이터와 고전력을 요구한다”면서 “삼성전자만의 독자적인 기술로 구현한 매직케이블을 확대 적용해 데이터를 안전하게 전송할 수 있음은 물론, 디자인적 만족도까지 두 마리 토끼를 잡았다”며 QLED 8K만의 차별화 포인트를 짚었다.

인공지능으로 살려낸 디테일, 오감 만족 시청환경 구현

해상도를 높이는 것은 디스플레이만의 문제가 아니다. 촬영, 편집, 전송 등 전체적인 콘텐츠 시장과 복합적으로 맞물리는 일이기에, 관련 생태계도 함께 움직여야 비로소 의미 있어진다. 아직 8K 태동기임에도 “디스플레이 시장은 결국 8K로 나아가야 한다”는 믿음을 가진 개발진들은 기존 콘텐츠를 유의미하게 탈바꿈하는 과정에 집중했다.

그렇게 택한 것이 바로 인공지능(AI)을 활용한 업스케일링. 인공지능 스스로 저해상도와 고해상도를 비교하고 학습해 어떤 콘텐츠가 들어와도 최적화된 고화질로 자동 변환해 주는 기술이다. “인터넷 속도와 상관없이 최상의 화질로 ‘넷플릭스’를 보고 싶어요”, “FHD 콘텐츠도 8K 수준으로 볼 순 없을까요?” 등 끊임없이 제기되던 소비자들의 불편함도 자연스레 해소할 수 있다.

그렇다면 8K 콘텐츠만의 확연한 ‘차이’를 느낄 수 있는 장면도 따로 있을까? 개발진들은 “‘완전한 블랙’의 디테일”을 꼽았다. 빛이 잘 들어오는 밝은 환경에선 시청자들의 눈도 블랙 컬러에 둔감해지기 마련. QLED 8K엔 이 부분까지 고려한 기술이 적용됐다. 기술개발팀 이현승 씨는 “블랙 컬러로 구성된 물체의 단면 하나하나, 그 사이에서 빛나는 부분의 경계까지 잡아주는 것을 확인할 수 있을 것”이라고 설명했다.

선명한 총천연색들이 ‘집합’된 콘텐츠도 QLED 8K를 통해 200% 생생하게 느낄 수 있다. FHD나 4K UHD에서는 볼 수 없었던 생생한 질감을 포착할 수 있기 때문. 상품기획팀 나범균 씨(위 사진)는 “왼쪽 상단에서 노란 해가 떠오르고, 그 아래 새파란 파도가 몰아치는 등 정보량이 많고, 대비감이 높은 콘텐츠에서 8K 디스플레이의 장점을 십분 느낄 수 있다”면서 “일상생활 혹은 여행을 하며 찍었던 영상들을 8K로 감상한다면, 그곳에 다시 온 것 같은 느낌을 받을 수 있을 것”이라고 강조했다.

TV를 통해 콘텐츠를 소비할 땐, ‘보는 것’만이 전부가 아니다. QLED 8K는 ‘듣는’ 환경을 고려, 각 장면을 실시간으로 분석해 최적화된 소리를 만들어낸다. 몰입감이 중요한 액션 장면에선 효과음을 극대화해 생생함을 살리고, 다양한 음역대가 어우러져야 하는 연주회 장면에선 저음역대의 풍부한 소리를 잡아내는 식이다. 나범균 씨는 “상품 출시 후 계속해서 데이터를 쌓아 나가며 최적의 음향을 찾아갈 예정”이라며 고도화 계획을 밝혔다.

물론 현재의 8K AI 업스케일링 기술은 이들이 그리는 최종 목표가 아니다. 이현승 씨(위 사진)는 “’현재 시장에 8K 콘텐츠가 없는데, 굳이 8K TV를 사야 하나’라는 소비자들의 의문을 해소하고 싶었다. 새로운 디스플레이 기술을 제한 없이 즐길 수 있도록 했다는데 의의를 둔다”면서 “계속해서 소비자들의 반응에 집중하면서, 앞으로 화질이 나아갈 또 다른 방향을 찾아 나가겠다”는 목표를 전했다.

“기술의 끝엔 감성 묻어나게…’사람’을 위한 혁신 이어갈 것”

더 작은 픽셀, 더 밝은 빛, 더 세밀한 업스케일링까지… 현존 최고의 화질을 탄생시킨 QLED 8K 기획∙개발진. 이들이 그리는 다음 스텝은 의외로 기술이 아닌 ‘감성’의 영역이다. 소비자들에게 새로운 경험을 선사하기 위해선, 기존의 하드웨어적 접근만으로는 부족하다는 것. 일상 속의 사소한 부분까지 고려해 따뜻한 공간을 만들겠다는 목표다.

같은 TV를 보더라도 불을 켜고 보는 것과 끄고 볼 때의 느낌은 사뭇 다르다. 내가 모르는 사이 나의 시청환경까지 ‘알아서’ 조절해 주는 것이 이들이 생각하는 감성의 영역. 장성환 씨는 “이미 상당 부분 고도화된 기술에 시청환경에 대한 깊은 고민을 녹이면 독자적인 결과물이 나올 것”이라며 생동감 있는 디스플레이를 향한 청사진을 밝혔다.

결국 이들이 목표로 삼은 ‘살아 있는’ 콘텐츠의 중심은 ‘사람’에 있다. 콘텐츠의 화질을 높이고, 음질을 매만지는 ‘성능 개선’의 영역을 넘어 사용자의 패턴을 읽는 ‘최적화’의 영역까지 발을 넓혀 나간다는 것. 이를 위해 집중적으로 활용하고 있는 것이 인공지능 기술이다. 김종혁 씨는 “’인공지능에 감성적인 소프트웨어가 더해지면 어떨까?’라는 상상을 해봤다. 사용자, 시청환경, 디바이스까지 세 영역을 아우르고 분석할 수 있을 것”이라면서 QLED 8K가 진화해 갈 미래를 암시했다.

삼성전자가 8K TV 시대를 새롭게 열었다. 8월 31일(현지시각) 독일 베를린에서 개막하는 유럽 최대 가전 박람회 IFA 2018에서 현존하는 TV 화질 중 최고 해상도인 QLED 8K (7680×4320)를 최초로 공개한다. 아직 개화하지 않은 8K 초고화질 프리미엄 TV 시장에 과감히 깃발을 꽂은 삼성전자. ‘왜’ QLED 8K를 출시하는지, 그 속에 녹아 든 기술은 어떤 ‘차이’를 만들어 내는지 살펴봤다.

본격 4K UHD 시대…TV 초대형화로 8K 시장도 ‘성큼’

세계 최대 UHD TV, 세계 최초 QLED TV를 선보이며 12년간 TV 시장을 리드해 온 삼성전자는 초대형 QLED 8K로 다시 한 번 도전장을 내밀었다. 올해 9월말 유럽을 시작으로, 한국과 미국 등 각국에 65형·75형·82형·85형 QLED 8K를 차례로 출시할 계획이다. 이 배경에는 ‘초대형’ ‘초고화질’ 프리미엄 TV 시장의 변화가 자리잡고 있다.

최근 TV 화면 크기가 급격히 대형화되면서 8K 시장도 업계 예상보다 빠르게 성장할 것으로 점쳐지고 있다. 65형·75형 이상 초대형 TV일수록 가까이에서 더욱 실감나게 영상을 감상하기 위해서는 4K를 넘어선 초고해상도가 필요하기 때문. 시장조사업체 IHS 마킷은 지난해 1,143만대 판매량을 기록했던 65형 이상 TV는 올해 1,600여만대로 40% 가량 시장 규모가 확대될 것으로 전망했다. 특히 75형 이상 TV 시장은 2020년까지 두 배 가까운 더욱 가파른 성장세를 보일 것으로 예측된다.

과거 FHD(약 200만 화소)에서 4K UHD(약 800만 화소)로의 전환 속도를 보아도 8K TV(약 3,300만 화소) 시대는 그리 멀지 않을 것으로 보인다. 4K UHD TV가 본격적으로 출시된 2013년 3% 수준이었던 점유율이 5년 만에 70%까지 껑충 뛰었다.[1] 불과 5년내에 FHD에서 4K UHD로 시장의 흐름이 완전히 뒤바뀐 것. IHS 마킷은 8K TV 또한 2019년에서 2021년까지 4배 이상 성장할 것이라고 내다봤다.

현존 최고 8K의 ‘힘’…차원이 다른 현실감·입체감·현장감

그렇다면 8K 화질은 어떻게 다를까. 8K TV(7680×4320)는 4K UHD(3840×2160) 대비 4배, FHD(1920×1080) 보다 16배 선명하다. 세밀한 해상도를 통해 기존의 TV와 차원이 다른 △현실감 △입체감 △현장감을 느낄 수 있다.

TV 화면은 작은 점, 즉 화소(Pixel)들이 모여 만들어진다. 점이 많을수록 정밀한 표현이 가능한 셈. 4K, 8K의 ‘K’는 ‘Kilo(1,000)’의 약자로 해상도를 구성하는 점이 가로선 한 줄에 얼마나 있는지를 나타내는 숫자다. 즉, 8K는 가로선 한 줄의 점이 약 8,000개에 이른다는 것[2]. 사람이 디스플레이에 바짝 다가가도, 픽셀 하나하나를 눈으로 확인할 수 없을 정도의 촘촘함이다. 이를 통해 마치 실제 눈 앞에서 보는 듯한 ‘현실감’을 만들어 낸다.

8K 해상도는 ‘입체감’과 ‘현장감’ 또한 남다르다. 인간의 눈은 해상도가 증가할수록 해상도 차이를 구분하기보다는 입체감을 더욱 크게 느끼기 때문. 이에 더해 8K 화질은 대형 화면에 최적화되어 넓은 시야각으로 현장감을 고조시킨다. 화면을 바라보는 범위(See Spot)가 넓어지면서 극장에서 영화를 볼 때처럼 현장에 있는 듯한 몰입감을 느낄 수 있다.

“개미 배에 난 ‘털’까지 생생” 궁극의 QLED 8K 화질

QLED 8K는 HDR 밝기, 100% 컬러볼륨을 갖춘 QLED 디스플레이의 강점을 바탕으로 8K 해상도를 가장 실감나게 즐길 수 있다.

평면 영상에서 입체감을 느끼기 위해서는 해상도와 더불어 명암비가 중요한데, QLED 8K는 Q HDR 8K 기술을 바탕으로 최대 4,000nit까지 영상의 밝기를 최적화할 수 있다. 사물과 배경이 세밀하게 구분되고, 사물 자체에서도 디테일하게 명암비가 표현되면서 입체감이 극대화되는 원리다. 배경과 인물의 명암비가 극대화되고, 얼굴 주름 하나 하나까지 살아나 마치 주인공이 눈 앞에 서 있는 듯한 극적인 효과를 준다.

여기에 어떤 밝기에서도 선명한 색을 보여주는 QLED TV의 100% 컬러볼륨 기술이 더해져 어둡거나 밝은 장면에 숨어 있는 디테일까지 확실하게 잡아낸다. 어둠 속에 솟아오른 물방울 질감부터, 파도 위에 부서지는 빛 줄기, 초원을 뛰는 강아지의 발 아래 스러지는 잔디 움직임까지 선명하게 살아나는 것을 느낄 수 있다. 컬러가 많은 자연 다큐멘터리에서도 화질의 차이를 극명하게 느낄 수 있다. 땅 위를 오가는 개미들 배에 난 ‘털’까지 한 올 한 올 눈에 들어올 정도로 현실감과 입체감이 남달랐다.

인공지능 기술로 콘텐츠 한계 극복…진정한 8K 시대 열어갈 것

8K TV 시장 확대의 가장 큰 걸림돌로 여겨졌던 것은 콘텐츠 부족이었다. 초고화질 디스플레이가 있어도, 이에 맞는 고품질 콘텐츠가 없다면 ‘무용지물’이기 때문. 삼성전자는 ‘머신 러닝(Machine Learning)’을 활용한 ‘8K AI 업스케일링 기술’을 QLED 8K에 최초로 적용해 한계를 극복했다.

QLED 8K는 신규 알고리즘이 적용된 ‘Quantum Processor 8K’ 기술을 기반으로 저해상도와 고해상도 사이의 차이점을 지속적으로 학습해 상관관계를 분석해 나간다. 수백만 개에 달하는 데이터 베이스를 반복적으로 분석해 8K 수준의 고화질 영상으로 복원하는 최적의 업스케일링 방법을 찾는 것. 때문에 어떤 저해상도(SD/HD/FHD/4K)의 영상이 입력되더라도 실시간으로 패턴을 분석해 최적의 솔루션을 대입할 수 있다.

인공지능 기술은 8K 콘텐츠의 각 장면(Scene)에 따라 ‘사운드’까지 자동으로 최적화해 시청 경험을 극대화했다. 예를 들어, 축구 경기를 시청할 때, 청중의 환호성을 증폭시켜 마치 그 곳에 있는 듯한 흥분을 선사하다가도, 아나운서가 중계할 때는 내용에 집중할 수 있도록 목소리가 강조된다.

이렇게 향상된 화질과 사운드는 특히 원본 소스가 4K UHD 영상일 때 가장 극적으로 느낄 수 있다. UHD TV 구매를 고려하고 있다면 같은 소스를 8K급의 화질로 볼 수 있기 때문에 실질적으로 8K 콘텐츠 부족을 체감하기 힘들 것. 2018년형 QLED TV에 적용된 매직스크린 기능을 사용할 때도 8K 콘텐츠로 표현해 줘 더욱 주변 벽면에 생생하게 녹아 드는 것 같은 경험을 할 수 있다.

마치 눈 앞에 있는 것처럼 ‘있는 그대로’ ‘생생하게’ 전달하는 것이야말로, 디스플레이가 나아갈 궁극적 방향이 아닐까. QLED 8K가 이번 IFA 2018에서 보여줄 극강의 화질, 가정 내 거실에서 감상할 수 있는 날이 멀지 않았다.

[1] 글로벌 TV 판매금액 기준, 출처: 시장조사업체 IHS마킷
[2] 정확히는 7,680개. 해상도는 7680×4320로 약 3300만 화소의 화질을 의미한다.