증강현실·3D프린터·안면인식 기술 등 미래 IT 산업 핵심 발판
[한경비즈니스=전승우 LG경제연구원 책임연구원] 글로벌 정보기술(IT) 기업의 최신 스마트폰 출시 경쟁이 본격화됐다. 여러 기업들은 세계 최대 가전 전시회인 ‘CES’와 세계 최대 모바일 전시회인 ‘MWC’ 등 글로벌 IT 전시회에서 2017년의 주력 스마트폰을 선보였다.
스마트폰이 최신 IT를 집약하는 기기라는 점에서 스마트폰을 기반으로 IT 산업의 주도권을 잡기 위한 기업들의 경쟁은 올해도 IT업계의 주요 이슈가 될 전망이다.
중국 등 신흥국 기업들의 가세로 경쟁 강도가 심화되면서 스마트폰 시장이 이미 성숙기에 접어들었다는 주장도 제기되고 있다. 하지만 많은 기업들은 여전히 스마트폰에서 혁신의 기회를 만들기 위해 노력하고 있다.
무엇보다 스마트폰 하드웨어의 차별화는 소비자의 이목을 가장 효과적으로 집중할 수 있는 수단이기 때문에 소재·부품·디스플레이 등 여러 하드웨어 신기술 경쟁이 계속되고 있다.
최근 스마트폰 하드웨어의 가장 두드러진 특징은 바로 카메라의 중요성이 강조되고 있다는 점이다. 카메라 기능은 2000년대 초반부터 휴대전화에 탑재되기 시작했는데, 디지털 카메라에 버금갈 정도로 성능이 발전하면서 없어서는 안 될 기능으로 자리 잡았다.
특히 2000년대 후반 스마트폰이 등장하고 4세대(G) 이동통신 기술인 롱텀에볼루션(LTE) 이동통신이 확산되면서 선명한 사진과 동영상에 대한 수요가 폭발적으로 증가했다.
게다가 인스턴트 메신저, 소셜 네트워크 서비스(SNS) 등이 큰 인기를 얻으면서 후면은 물론 전면에도 카메라를 탑재하는 것이 스마트폰의 표준으로 자리 잡았다.
◆고급 카메라 기능 경쟁 격화
카메라 부품 원가가 스마트폰에서 차지하는 비율은 매우 높다. 게다가 단순한 사진 촬영을 넘어 멀티미디어, 고성능 게임 등 각종 스마트폰 애플리케이션에서 카메라의 역할이 늘면서 스마트폰에 고급 카메라 기능을 넣기 위한 경쟁이 치열하게 전개되고 있다.
특히 카메라가 스마트폰의 수준을 대변하는 것으로 인식되면서 카메라의 성능을 스마트폰 구입 기준으로 간주하는 소비자들도 늘고 있다. 따라서 많은 기업들은 고성능 스마트폰 카메라를 개발하기 위해 막대한 투자를 아끼지 않고 있다.
현재 스마트폰 카메라의 가장 큰 이슈는 바로 듀얼카메라다. 듀얼카메라는 이름 그래도 사람의 눈처럼 두 개의 카메라로 사진을 촬영하는 기술이다. 기존 스마트폰 카메라는 하나의 카메라 모듈을 사용해 이미지를 만든다.
하지만 듀얼카메라는 각기 다른 역할을 할 수 있는 두 개의 카메라 모듈을 사용해 필요할 때 각 카메라 모듈을 선택해 사용하거나 혹은 각기 다른 이미지를 촬영한 후 이들을 하나로 합성할 수 있다.
듀얼카메라는 최근에 등장한 기술이 아니다. 이전의 듀얼카메라는 주로 3차원(3D) 이미지를 만들기 위해 사용됐다. 두 개의 카메라를 사용해 각기 시차가 다른 이미지를 생성하고 이를 하나로 합쳐 입체적 이미지로 만드는 것이다.
여러 기업들이 듀얼카메라를 이용한 3D 카메라 기술을 선보였지만 예상과 달리 3D 콘텐츠의 인기가 빠르게 식으면서 널리 대중화되지는 못했다.
하지만 카메라 고성능화 열풍에 힘입어 작년부터 스마트폰 시장에서는 듀얼카메라가 본격적으로 등장했다. 몇몇 기업들이 자사의 고사양 스마트폰에 듀얼카메라를 탑재해 큰 인기를 끌었다. 올해에도 많은 기업들이 듀얼카메라를 탑재한 최신 스마트폰을 출시하고 있고 카메라 모듈 기업들도 신기술이 집약된 듀얼카메라 개발에 박차를 가하고 있다. 이에 따라 많은 시장조사 기관들은 듀얼카메라를 탑재한 스마트폰의 비율이 향후 빠른 속도로 높아질 것이라고 전망한다.
듀얼카메라가 인기를 얻게 된 대표적 요인은 바로 깊이 인식과 초점 조절 등 전문가용 디지털일안반사식(DSLR) 카메라와 같은 고급 기능을 스마트폰에서도 구현할 수 있다는 점이다.
두 개의 카메라 중 하나는 근거리를 촬영하고 다른 카메라는 원거리를 촬영해 단일 카메라 사진이 표현하기 어려웠던 생생한 ‘깊이감’을 나타낼 수 있다.
또한 듀얼카메라는 각 카메라를 활용해 렌즈를 움직일 필요 없이 초점을 자유롭게 조정할 수 있기 때문에 마치 일반적인 카메라의 줌 기능처럼 피사체를 두드러지게 하거나 반대로 흐리게 하는 효과도 만들 수 있다.
듀얼카메라의 탑재로 넓은 배경을 담을 수 있는 광각 촬영도 가능해졌다. 기존 스마트폰 카메라는 카메라 모듈의 특성상 가까운 거리에서는 피사체를 중심으로 좁은 배경만 담을 수 있었다.
이런 한계 때문에 여러 명을 동시에 촬영하거나 주변의 풍경이 포함된 셀프 사진을 찍기 위해서는 긴 ‘셀카봉(셀프 사진을 찍기 위한 보조 기기)’을 사용해야만 했다.
하지만 일반 카메라와 광각 카메라 모듈을 추가적으로 사용하는 듀얼카메라는 더욱 넓은 각도로 촬영할 수 있는 기능을 제공할 수 있다. 다른 기구의 도움 없이도 주변 환경을 넉넉히 담을 수 있는 사진을 찍을 수 있게 된 것이다.
무엇보다 듀얼카메라는 카메라 모듈 크기를 늘리지 않고도 고화질의 이미지를 얻을 수 있다. 일반적으로 사진의 품질은 카메라 모듈 내 이미지 센서의 면적과 렌즈의 개수에 따라 결정된다.
이미지 센서의 면적이 넓을수록 빛을 받아들일 수 있는 양이 증가하고 렌즈의 개수가 많을수록 이미지 가장자리의 왜곡을 줄일 수 있으므로 보다 선명한 사진을 얻을 수 있는 것이다.
하지만 돌출부 없이 세련된 형상을 가진 스마트폰을 원하는 소비자들의 기호를 감안하면 고품질의 이미지를 얻기 위해 카메라 모듈 크기를 계속 늘리기가 쉽지 않다.
스마트폰 기업들은 듀얼카메라를 사용해 이런 고민을 해결할 수 있었다. 보통 크기의 카메라 모듈 2개를 사용해 스마트폰 카메라 모듈 크기를 늘리지 않고도 이전보다 더욱 고품질의 사진을 찍을 수 있게 된 것이다.
듀얼카메라를 사용한 스마트폰은 매끈한 표면을 가지면서도 맑은 날은 물론 흐리거나 어두운 환경에서도 깨끗하고 선명한 화질의 영상을 촬영할 수 있다.
아직까지는 듀얼카메라가 주로 스마트폰 카메라의 한계를 개선할 수 있는 기술로 인식되고 있다. 하지만 많은 전문가들은 듀얼카메라가 카메라 고유 기능을 넘어 스마트폰 서비스 발전에 큰 역할을 담당할 것으로 예상하고 있다.
대표적인 분야가 바로 미래 IT 산업의 이슈로 떠오르고 있는 증강현실(AR)이다.
◆AR·생체인증 등 미래 IT 산업 혁신
듀얼카메라는 움직이는 물체를 입체감 있게 촬영하고 거리 측정 등 부가적 기능도 구현할 수 있기 때문에 AR 이미지 구현에 효과적이다. 따라서 듀얼카메라가 탑재된 스마트폰이 본격적으로 보급되면 다양한 AR 콘텐츠가 폭발적으로 증가할 가능성이 높다.
현재 AR 확산의 가장 큰 걸림돌은 바로 충분한 콘텐츠를 확보하기 어렵다는 점이다. 듀얼카메라는 이제 걸음마 단계인 증강현실 산업의 견인차가 될 수 있을 것으로 판단된다.
스마트폰 듀얼카메라로 3차원 이미지를 간편하게 확보할 수 있다면 이를 활용한 3D 프린터 역시 대중화에 한 걸음 가까워질 것으로 보인다.
듀얼카메라 기반의 안면 인식 기술도 업계의 큰 이슈로 떠오르고 있다. 안면 인식 기술은 개개인의 얼굴 형태와 특징을 분석해 사용자를 인증하는 기술로, 지문·홍채 인식 등과 함께 대표적인 미래 생체 인증 기술로 각광받고 있다. 이미 많은 기업들이 듀얼카메라를 이용한 안면 인식 기술에 큰 관심을 보이고 있다.
스마트폰 시장을 선도하는 애플은 최근 듀얼카메라 기반의 3차원 이미지 인식 특허를 출원했다. 또한 안면 인식 기술 벤처 기업을 인수하는 등 안면 인식 기술의 아이폰 탑재에 주력하는 것으로 알려져 있다.
단기적으로는 듀얼카메라가 스마트폰 카메라의 혁신 패러다임을 이끌 것으로 보인다. 하지만 미래에는 더욱 뛰어난 성능의 카메라가 등장할 가능성이 높다.
일례로 마치 곤충의 겹눈처럼 수많은 카메라 모듈을 사용해 여러 각도에서 복수의 이미지를 촬영하고 이를 합성해 이미지를 만드는 카메라 등이 활발하게 연구되고 있다.
아직까지는 먼 미래의 기술로 간주되지만 어느 각도에서나 고화질로 볼 수 있는 영상을 자유자재로 구현할 수 있다는 점에서 학계와 기업의 비상한 관심을 끌고 있다.
물론 이를 상용화하기 위해선 걸림돌도 적지 않다. 이미지 센서와 스마트폰 중앙처리장치(AP) 등 각종 부품의 고성능화, 다중 카메라 모듈의 설계와 집적화, 단순 이미지 처리를 넘어 수집한 영상을 정교하게 합성할 수 있는 소프트웨어 등 해결해야 할 기술적 과제가 많기 때문이다.
하지만 첨단 카메라 기술이 스마트폰을 넘어 드론·로봇·자율주행차 등 여러 분야에서 주도권을 확보하기 위한 필수 과제로 부상하면서 이를 극복하기 위한 전 세계 기업들의 기술 개발 노력 역시 한층 활발하게 지속될 것으로 전망된다.
격화되는 모바일 시장에서 주도권을 잡기 위해 고심하는 한국 기업들 역시 최신 카메라 발전 트렌드에서 기회를 찾을 필요가 있다.
지속적인 연구·개발을 통한 카메라 하드웨어와 영상처리 소프트웨어 기술의 확보, 창의적 아이디어 기반의 새로운 콘텐츠와 서비스 개발이 미래 IT 산업을 대응하기 위한 중요한 과제로 부각될 것으로 보인다.
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