AR용 SiC Waveguide 개발 동향 및 전망

1.  AR 안경 성장과 Waveguide의 중요성

AR 안경은 개인용 단말 기기로 발전하고 있다. 번역 자막, 길 안내, 메시지 확인처럼 짧은 정보를 보는 용도에서 출발해, 현실 공간에 여러 화면과 가상 객체를 배치하는 방향으로 응용이 넓어지고 있다. 이 과정에서 광도파관인 웨이브가이드(Waveguide)는 디스플레이 영상을 눈으로 전달하면서 일상 안경에 가까운 외형을 유지하게 하는 핵심 부품이다.

광학 투시형 디스플레이 AI 안경 출하량은 2026년에 약 50만 대 규모에서 2030년에는 1,000만대 이상으로 확대될 것으로 예상되고 있다. 표시 기능이 있는 제품군의 성장 잠재력이 크다는 점은 광학 부품의 중장기 수요 확대를 뒷받침한다.

표 1.  사용자 경험에 따른 광학 요구의 변화

제품군	주요 사용자 경험	웨이브가이드 필요성 및 광학 요구
무화면 AI 안경	음성 질의, 촬영, 오디오	착용 습관과 유통 기반 확대, 직접 필요성 없음
정보 표시형 AI안경	자막, 안내, 알림	소형 광 엔진과 얇고 가벼운 웨이브가이드, 저전력 중심
공간 AR 안경	공간 고정 화면, 3D 상호작용	넓은 시야각, 양안 표시, 정밀 정합 중요

 

2.  Waveguide 방식과 SiC의 핵심 특징

웨이브가이드는 안경다리 쪽 광엔진에서 나온 영상을 얇은 렌즈 안으로 전달한 뒤 눈 방향으로 꺼내는 광학 부품이다. 주요 방식은 내부 거울을 사용하는 어레이 방식과 미세한 격자로 빛을 유도하는 회절 방식으로 나뉜다.

표 2.  웨이브가이드 방식 비교.  (SRG: Surface Relief Grating, VHG: Volume Holographic Grating)

주요 방식	쉽게 보는 작동 원리	주요 장점과 개발 과제
어레이 반사형	렌즈 내부의 작은 거울 배열로 영상을 전달	색 재현에 유리. 정밀 조립과 렌즈 두께 관리가 중요
SRG 회절형	렌즈 표면의 미세 요철로 빛의 방향을 조절	얇은 렌즈와 복제 생산에 적합. 밝기, 색 균일도와 무지개 현상 개선
VHG 회절형	재료 내부에 기록한 광학 격자를 사용	파장과 각도를 선택해 빛을 전달. 풀컬러와 넓은 시야각 확보가 과제

SiC는 더 넓은 영상과 얇은 풀컬러 렌즈를 위한 소재

탄화규소인 SiC는 새로운 웨이브가이드 기판 소재로서, 높은 굴절률을 활용해 더 넓은 각도의 영상광을 전달할 수 있어, 한 장의 렌즈로 풀컬러 영상을 만들거나 시야각을 넓히는 데 유리하다. Meta의 Orion과 중국 업체들의 전시 제품은 서로 다른 시야각과 광엔진 조합으로 가능성을 보여 주었다.

시야각(Field of View, FOV)은 눈앞에 표시되는 영상의 각도 범위다. 시야각이 넓으면 여러 정보를 동시에 배치하기 좋지만 렌즈의 밝기와 색을 고르게 유지하기는 더 어려워진다. 실제 제품에서는 시야각과 함께 렌즈 두께, 무게, 실제 눈에 도달하는 밝기 등이 중요하다.

패턴을 만드는 제조 방법의 차이

표 3.  제조 경로를 단순화한 비교.

대표 제조 경로	핵심 차이	관련 업체
미세 패턴 복제 후 식각	도장처럼 패턴을 복제한 뒤 SiC를 가공. 반복 생산과 복제 정확도가 중요	Moldnano, LLVision, SCIVAX
광학 노광 후 식각	빛으로 패턴을 만든 뒤 SiC를 가공. 노광 정밀도와 생산 안정성이 중요	SEEV, OMedaSemi의 가공 서비스

SiC의 강도와 열전도 특성은 박형화와 열 확산에 도움이 될 수 있다. 반면 광학용 소재 가격과 가공 난도가 높고, 얇은 렌즈의 코팅과 도수 접합도 필요하다. 제품화의 핵심은 소재 성능 자체보다 얇고 가벼운 렌즈를 일정한 화질과 비용으로 반복 공급하는 데 있다.

 

3.  업체별 전시와 개발 현황 비교

2024년 Meta의 Orion 공개 이후, SiC 웨이브가이드는 시스템 시연, 렌즈 샘플, 광학 모듈과 제조 서비스로 개발 범위가 넓어졌다. 특히 2026년 SPIE AR|VR|MR과 CIOE에서는 중국 업체들이 풀컬러 시야각 확대와 박형화를 강조했다.

표 4. 주요 업체별 공개 동향

업체	전시 또는 공개	대표 내용과 현재 공개 단계
Meta	Meta Connect 2024 Orion 공개	약 70° FOV, Micro LED와 SiC. 내부 프로토타입
Moldnano 중국	SPIE Photonics West 2026 1월 전시	30°와 50° 풀컬러 SiC 샘플. 광엔진 결합 시연과 생산라인 발표
Goeroptics 중국	SPIE AR|VR|MR 2026 CIOE 2026	F50Se 50° 풀컬러 모듈, F30Se 박형 SiC 모듈 공개
SEEV 중국	CIOE 2026 9월 전시	C30CE Pro와 도수 접합 렌즈, Coray Air2 완제품 적용 사례 제시
LLVision / Zhejiang 중국	Photonics 2025 논문	55° 단층 풀컬러 SiC 연구 시제품과 안경 시연
OMedaSemi 중국	2025년 12월 가공 서비스 자료	SiC 노광과 식각 서비스. 렌즈 개발을 지원하는 공급망 업체

Meta의 Orion은 SiC 렌즈와 Micro LED를 조합해 약 70°의 시야각을 구현했다. 공개된 Orion은 일반 판매 제품이 아닌 내부 프로토타입 제품으로서, 음성, 시선과 손 추적, 손목 입력 장치를 함께 사용해 현실 위에 정보를 배치하는 AR 경험을 시연했다.

Moldnano는 2026년 1월 전시에서 30°와 50° 풀컬러 SiC 샘플을 제시했다. 50° 개선형은 휘도 효율 1,000 nit/lm 초과, 광엔진 결합 시 시스템 밝기 3,000 nit 초과를 발표했다.

Goeroptics는 2026년 SPIE AR|VR|MR에서 50° 풀컬러 SiC 모듈 F50Se를 선보였고, 함께 전시한 F30Se는 0.65 mm 두께를 제시했다. F50Se는 소형 LCoS 마이크로디스플레이를 사용해 눈 위치에서 1,500 nit를 넘는 밝기를 발표했다. 9월 CIOE에서는 자체 개발한 0.75 cc 광엔진 조합을 제시하며 렌즈와 광엔진을 묶은 공급 범위를 강조했다. 같은 전시에서 유리계 제품의 박형화, 투과율과 화질 개선도 병행 소개했다.

SEEV는 CIOE 2026에서 C30CE Pro를 전시하고, 이전 C30CE 대비 광효율 두 배, 두께 0.6 mm 미만과 단안 렌즈 무게 3 g 미만을 발표했다. 도수 접합형 SiC 렌즈도 함께 제시해 일반 안경처럼 사용하는 조건을 보완했다.

표 5.  주요 전시 제품

업체와 제품	전시 시점	주요 공개 내용	제품 개발의 초점
Goeroptics F50Se	SPIE 2026, CIOE 2026	50° 풀컬러, 1,500 nit 초과, CIOE에서 0.75 cc 광엔진	넓은 화면과 소형 광엔진 통합
Goeroptics F30Se	SPIE 2026	SiC 식각 모듈, 두께 0.65 mm	광학 모듈의 박형화
SEEV C30CE Pro	CIOE 2026	두께 0.6 mm 미만, 3 g 미만, 전 세대 대비 효율 개선	얇고 가벼운 풀컬러 렌즈
SEEV 도수 접합 SiC	CIOE 2026	도수 렌즈와 일체 접합, 맞춤 사양 제시	시력 보정과 일상 착용
SEEV Coray Air2 사례	CIOE 2026	업체가 SiC 풀컬러 렌즈 적용 완제품으로 소개	부품에서 완제품으로 적용 확대

 

4.  연구 개발과 제조 협력 업체

LLVision과 Zhejiang University는 단층 풀컬러를 연구

LLVision과 Zhejiang University 연구팀은 2025년 논문에서 단층 SiC 렌즈와 이를 탑재한 안경 시제품을 제시했다. 렌즈 두께 0.5 mm, 무게 2.12 g, 투과율 87%와 시야각 55°를 보고했다. 연구의 중심은 한 장의 얇은 렌즈에서 풀컬러 영상을 전달하고 무지개 현상을 줄였다. SiC 렌즈의 경량화와 컬러 영상 가능성을 보여주었다.

SCIVAX는 장비와 파운드리로 렌즈 제조를 지원

일본 SCIVAX는 고굴절률 수지 패턴과 SiC 같은 무기 기판의 식각 등 공정 서비스 및 장비를 제공한다. 자체 Dyad^® 장비의 저왜곡 복제 기술을 활용해 패턴의 위치와 간격 오차를 줄이는 방향이다. 파운드리는 최대 8인치, 장비는 8인치와 12인치 구성을 제시하고 있다.

OMedaSemi는 SiC의 노광과 식각 수탁가공 제공

중국 OMedaSemi는 SiC 회절 웨이브가이드 제작에 필요한 광학 노광과 전자빔 노광, 식각의 조합을 제공한다. 최소 선폭 150 nm 등 가공 능력을 제시하고 있다.

표 6.  공개 단계별 비교

공개 단계	해당 사례	확인 내용
AR 시스템 프로토타입	Meta Orion	넓은 화면과 입력 기능을 결합한 사용자 경험
렌즈와 광학 모듈 전시	Moldnano, Goeroptics, SEEV	시야각, 밝기, 박형화 및 제품 구성
완제품 적용 사례	SEEV가 소개한 Coray Air2	SiC 렌즈의 제품 적용 사례에 대한 업체 설명
논문 연구 시제품	Moldnano/Westlake, LLVision/Zhejiang	시험 조건에서 측정한 렌즈 특성과 영상 시연
공정과 장비 공급	SCIVAX, OMedaSemi	렌즈 제조를 지원하는 서비스와 장비 범위

 

5.  제품 발전 방향과 산업 전망

넓은 시야각과 일상 착용이라는 두 방향의 발전

SiC 웨이브가이드의 발전은 넓은 화면을 구현하는 방향과 얇고 가볍게 만드는 방향으로 나뉜다. Meta는 시스템 수준의 넓은 화면을 보여줬고, Moldnano와 Goeroptics는 30°~50°급 렌즈와 모듈 선택지를 늘렸다. SEEV는 렌즈 두께와 무게, 도수 접합 및 완제품 적용을 강조하고 있다. 기술의 가능성 검증에서 실제 착용 조건을 맞추는 제품 개발로 경쟁 범위가 확대되고 있다.

초기 정보 표시형 안경에는 자막과 안내를 편하게 확인할 수 있는 밝기, 사용시간과 가격이 중요하다. 공간에 화면을 배치하는 AR 경험에서는 넓은 시야각과 양안 표시의 가치가 더 커진다. SiC는 후자에 유리한 소재지만, 중간 시야각에서도 얇은 단층 풀컬러 렌즈로 차별화할 수 있다. 따라서 모든 제품이 같은 최대 시야각을 향하기보다 사용 목적에 맞춘 제품군이 형성될 것으로 보인다.

전시 성능에서 안정적인 제품 공급으로

산업화의 다음 변화는 광엔진과의 조합, 도수 렌즈 선택 폭, 반복 생산과 고객 제품 적용에서 나타날 가능성이 크다. 전시 부품의 높은 밝기가 완제품의 긴 사용시간으로 이어지려면 광엔진의 전력과 발열도 함께 개선돼야 한다. 얇은 렌즈는 코팅과 접합 후에도 화질을 유지해야 하므로, 부품 수치보다 완제품에서의 착용성과 영상 품질이 채택을 좌우하게 된다.

단기적으로 유리 기반 웨이브가이드가 가격과 공급 기반을 활용해 시장을 넓히는 가운데, SiC는 풀컬러와 시야각의 이점이 큰 제품에서 적용이 늘어날 것으로 판단된다. 모듈 업체와 제조 지원 기업의 참여가 확대되면서 SiC 렌즈 개발의 선택지는 많아지고 있다. 향후 산업의 확장 속도를 보여줄 근거는 후속 전시 사양뿐 아니라 적용 제품의 출시, 공급 지속성과 렌즈의 실제 출하 실적일 것이다.

 

주요 참고 자료

[1] Chen et al., SiC diffractive waveguides, eLight 5, 21, 2025
[2] Meta, Orion 공식 기술 소개
[3] Moldnano, SPIE Photonics West 2026 전시 결과, 2026.1.22
[4] Goertek, SPIE의 F50Se와 F30Se 공개, 2026.2.6
[5] Goertek, CIOE 2026 전시 제품 발표, 2026.9.9
[6] SEEV, CIOE 2026 제품 및 완제품 적용 사례, 2026.9.30
[7] Li et al., Single-Layer Full-Color SiC Diffractive Waveguide AR Glasses with Large FOV and Rainbow Effect Suppression, Photonics 12, 952, 2025
[8] OMeda, Silicon carbide etching processing, 2025.12.23