스마트폰 카메라, '광학줌' 경쟁 시대…기술 완성도는 숙제

기사입력 : 2020년03월13일 07:57

최종수정 : 2020년03월13일 07:57

스마트폰 신기술 대표하는 '광학 줌'...화웨이·오포·삼성 적용
"얇은 바디에 적용할 최적의 줌 배율 찾는 게 과제"

[서울=뉴스핌] 나은경 기자 = 화소 경쟁으로 시작했던 스마트폰 카메라의 기술경쟁이 '줌(Zoom·피사체 확대 기능)'으로 넘어왔다. 시장에는 디지털카메라에서나 볼 수 있었던 광학 줌 기능이 적용된 스마트폰까지 나왔다.

하지만 기술 완성까지는 멀었다는 반응이 많다. 얇은 바디에 고성능 줌 기능을 탑재하는데서 나타난 한계를 '잠망경 렌즈'로 극복하기는 아직 무리라는 것이다.

12일 업계에 따르면 스마트폰 업계에서 지난해부터 광학줌 기능을 탑재한 신제품이 출시되면서 프리미엄 스마트폰의 새로운 트렌드로 자리잡고 있다.

광학 줌 기능을 처음 시장에 선보인 것은 화웨이다. 화웨이는 지난해 출시한 'P30프로'에서 처음 광학 5배줌을 탑재했고 오포(OPPO)도 같은 해 광학 5배줌을 적용했다. 화웨이는 상반기 출시할 'P40프로'에 광학 10배줌을 탑재할 것으로 예상된다.

광학 줌 기능이 적용된 최신작은 지난 6일 출시된 삼성전자의 '갤럭시S20울트라'다. 이 제품은 '10배 하이브리드 광학 줌'과 '100배 디지털 줌'이 가능하다.

2000년대 초반 화소 수 경쟁으로 뜨거웠던 휴대폰 카메라 업계는 2010년대 멀티카메라 붐을 거쳐 2020년이 된 현재, 몇 배까지 피사체를 확대할 수 있을지가 새로운 화두가 됐다.

◆ N만화소 시대는 갔다…이제는 N배 줌이 화두

지난 2018년부터 몸집을 키우지 못하고 정체돼 있는 글로벌 스마트폰 시장에서 줌 기능은 스마트폰의 단가를 높여 업셀링(upselling·같은 고객이 이전에 구매한 상품보다 더 비싼 상품을 사도록 유도하는 판매 방법) 할 수 있는 가장 쉬운 포인트다. 과거 화소 수 경쟁에서처럼 숫자로 표현할 수 있고 가시적인 효과도 확실해서다.

광학 줌은 렌즈를 앞뒤로 움직여 초점을 조절해 이미지를 확대한다. 디지털 카메라에는 보편화된 기술이지만 망원렌즈와 이미지센서의 거리가 확보돼야 해서 이제까지 스마트폰에는 적용되지 못했다. '카툭튀(스마트폰 후면 카메라가 너무 튀어나왔다는 뜻)'를 피해 디자인을 개선하는 것과 카메라 성능 향상이 반비례하는 것이다.

[서울=뉴스핌] 나은경 기자 = 갤럭시S20울트라 '폴디드 렌즈' [자료=삼성전자 뉴스룸] 2020.03.12 nanana@newspim.com

이에 대응하기 위해 삼성전자는 갤럭시S20울트라에 잠망경의 원리를 적용한 망원렌즈(폴디드 렌즈) 기술을 사용했다. 수직 형태로 렌즈를 배열했던 일반적 방식과 달리 잠망경처럼 빛을 직각으로 굴절시켜 초점 거리를 늘렸다. 가로로 배열함으로써 카메라 부분이 많이 튀어나오지 않게 만들면서도 줌 기능을 향상하려 노력했다.

한 증권사 연구원은 "현실적으로는 '스마트폰 가격'이, 제품 자체로는 '카메라'가 제조사가 그나마 가장 쉽게 자사 제품을 경쟁사 제품과 차별화할 수 있는 방법"이라며 "마이크로LED 디스플레이나 증강현실(AR) 등 새로운 기술혁신이 일어나기 전까지 당분간 많은 제조사들이 카메라에 집중할 것"이라고 내다봤다.

◆ 광학 줌 기술완성도는 '아직'…폴디드 렌즈로도 극복 못한 한계

다만 아직 기술 도입 초반인 만큼 완성도는 많이 부족하다는 목소리가 나온다.

화웨이 P30프로가 처음 출시됐을 때 줌 기능이 놀랍지만 아직 부족한 부분이 많다는 평가가 나왔다. 약 1년이 지난 현재 갤럭시S20울트라도 똑같이 받고 있는 평가다.

지난달 말, 사전예약으로 제품을 미리 받은 사용자들 사이에서는 '사진을 찍었는데 중간 부분만 갑자기 흐리게 나타났다'거나 '초점 잡는 속도가 다른 스마트폰에 비해 느리다', '광원 주변 빛 번짐이 심하다'는 후기가 잇따라 올라왔다.

[서울=뉴스핌] 나은경 기자 = 갤럭시S20울트라로 찍은 사진. 꽃봉오리 주변에 이상한 형체가 잡힌 채로 촬영이 된다. [사진=인터넷 커뮤니티 클리앙 갈무리] 2020.03.12 nanana@newspim.com

[서울=뉴스핌] 나은경 기자 = 갤럭시S20울트라로 찍은 사진. 빨간 동그라미 부분만 흐리게 찍혔다. [사진=인터넷 커뮤니티 미니기기 코리아 갈무리] 2020.03.12 nanana@newspim.com

카메라 업계 관계자는 이에 대해 "광학식 손떨림 보정장치(OIS·Optical Image Stabilizer)나 이미지를 합치는 소프트웨어에 오류가 있는 것 같다"고 설명했다. 갤럭시S20울트라에 서로 다른 화각의 사진 두 장을 합성해 화질을 높이는 알고리즘이 사용되는데 이 알고리즘의 문제로 사진 품질이 낮아졌을 수 있다는 뜻이다.

삼성전자도 이 같은 문제를 인지하고 지난달 말과 이달 초 정식출시 전 두 번에 걸쳐 카메라 기능 추가 및 안정화 코드가 적용된 펌웨어 업데이트를 진행했다. A/S센터에는 갤럭시S20 시리즈를 전담하는 직원이 따로 배치됐다. 제품의 카메라 성능을 강조한 만큼 삼성전자가 관련 이슈에 예민하게 대응하고 있지만 온라인 정보기술(IT) 커뮤니티나 유튜브(Youtube)에서는 아직 부족하다는 목소리가 많다.

한 증권사 연구원은 "아직은 줌 기능이 기대에 미치지 못한다는 평이 지배적"이라며 "최근 갤럭시S20울트라의 인기는 줌 기능의 완성도를 바랐기 때문이 아니라 신기술에 대한 호기심과 최고사양 모델을 선호하는 국내시장의 특징이 합쳐진 결과로 보인다"고 해석했다.

결국 폴디드 렌즈로도 극복하지 못한, 얇은 몸체에 고배율 줌을 구현하는 과정에서 드러난 한계라는 것이 카메라 전문가들의 설명이다.

전자업계 관계자는 "갤럭시S20울트라는 '카툭튀'가 심하지 않게 렌즈를 측면으로 늘어나도록 배열하고 이미지 센서 크기도 스마트폰에 탑재 가능한 수준으로 줄였다"며 "하이엔드 카메라는 사용되는 렌즈 자체에도 흔들림 보정기술이 들어가고 이미지 센서도 크기 때문에 스마트폰 수준에서는 아무리 소프트웨어로 보정하더라도 한계가 있을 수밖에 없다"고 설명했다.

이미지 센서는 카메라에서 '심장'과 같은 기능을 하는 부품으로 크기가 커질수록 빛을 받아들이는 정도를 뜻하는 수광률이 달라지고 퍼포먼스도 눈에 띄게 개선된다는 것이다. 하이엔드 카메라에는 보통 1인치 크기의 이미지 센서가 들어간다. 갤럭시S20울트라는 '아이폰11프로' 등 기존 스마트폰(2.55분의 1인치)에 비해 획기적으로 이미지 센서의 크기를 늘렸지만 그래도 1.33분의 1인치 수준이다.

이 관계자는 "스마트폰에서 소화할 수 있는 이미지 센서 수준에서 최적의 줌 배율을 찾는 게 스마트폰 제조사의 과제"라고 말했다.

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광복군, 일본군 무장해제 "항복사실 모르느냐? 변상문의 '화랑담배'는 6·25전쟁 이야기이다. 6·25전쟁 때 희생된 모든 분에게 감사드리고, 그 위대한 희생을 기리기 위해 제목을 '화랑담배'로 정했다. 우리는 그들에게 전의(戰意)가 없는 것을 보이기 위해 기관단총을 모두 어깨에 걸쳤다. 그러고도 만일을 위해서 각각 산개하면서 뛰어내리기 시작했다. 드디어 내 차례가 왔다. 몸을 날렸다. 아. 그때 그 바람 냄새, 그 공기의 열기, 아른대는 포플러의 아지랑이, 그리고는 아무것도 순간적이었지만 보이지 아니했다. 그러나 어쩐 일인가? 우리 주변엔 돌격 태세에 착검한 일본군이 포위하고 있었다. 워커 구두 밑의 여의도 모래가 발을 구르게 했다. 코끼리 콧대 같은 고무관을 제독총에 연결한 험상궂은 방독면을 뒤집어쓴 일본군이 차차 비행기를 중심으로 원거리 포위망을 좁혀오고 있었다. 너무나도 위험한 상황이었다. 이것이 그리던 조국 땅을 밟고 처음 맞은 분위기였다. 동지들은 눈빛을 무섭게 빛내면서 사주경계를 했다. 그러나 아직 기관단총을 거머쥐지는 아니했다. 여의도의 공기가 움직이지 않는 고체처럼 조여들어 왔다. 뿐만 아니었다. 타고 온 C46형 수송기로부터 한 50여m 떨어진 곳의 격납고 앞에는 실히 1개 중대나 되는 군인들이 일본도를 뽑아 든 한 장교에게 인솔되어 정렬해 있었다. 그 앞에는 고급장교인 듯한 자들이 한 줄 또 섰고, 장군 몇 명도 있는 듯했다. 그러나 무엇보다도 8월 18일 한낮의 그 뜨거운 여의도 열기가 우리를 더욱 긴장시켰다. 격납고 뒤에까지 무장한 군인이 대기하고 있었다. 중형전차의 기관포도 이쪽을 향하고 있었다. 환호하는 광복군. [사진= 국사편찬위원회] 비행장 아스팔트 위엔 한여름의 복사열이 그 위기의 긴장처럼 이글대고 있었다. 어느새 우리는 땀에 젖어 있었다. 기막힌 침묵이 십여 분이나 지났다. 그러나 그들은 어떤 행동도 취해 오지 않았다. 마침내 우리가 발걸음을 옮겼다. 우리는 일본군 고급 장교들이 늘어선 쪽으로 한걸음 씩 움직였다. 각자 산개, 조심하라! 누군가가 이렇게 나직하게 말했다. 서해 연안으로 비행기가 고도를 낮출 때 누군가가 유서를 쓰던 일이 이 순간 내 머릿속에서 상기되었다. 일본군 병사들은 우리가 다가서자 의외로 포위망을 풀 듯이 비켜섰다. 우리는 아직 기관단총을 어깨에 멘 그대로였다. 일본군이 길을 열어주자, 그들도 일본군 육군 중장을 선두로 한 장교단이 우리 쪽으로 오기 시작했다. 그가 바로 조선주차군사령관 죠오쯔끼(上月良夫)였다. 쬬오쯔기는 그의 참모장 이하라 소장과 나남 사단장과 참모들을 뒤로 거느렸다. 우리도 좌우로 벌려 섰다. 쬬오쯔기가 「나니시니 이라시따노?(무슨 일로 왔소?)」말문을 열었다. 퍽 야무지게 보였다. 우리는 말 대신 영등포 상공에서 뿌리다 남긴 선전 전단을 내밀어 주었다. 우리의 임무가 일본어와 우리말로 적힌 전단이었다. 거긴 또 우리가 이렇게 들어오게 된 사연도 적혀있었다. 우리는 한 장씩 그 전단을 다른 일본군 장교들에게 나누어 주었다. 쬬오쯔끼는 이를 받아 읽고, "일본은 정전만 한 상태이니 일단 돌아갔다가 휴전 조약이 체결된 다음에 재입국하라"라고 말했다. 그러면서 은근히 위협했다. 자기네 병사들이 꽤 흥분되어 있으니, 만약 돌아가지 않으면 그 신변 보호에 안전책임을 지기가 어렵다는 분위기라고 했다. 이에 이범석 장군이 "네 놈들의 천황이 이미 연합국에 무조건 항복한 사실을 모르느냐? 이제부터는 동경의 지시가 필요 없다는 것을 알아야 한다"라고 맞섰다. 그러나 쉽사리 양보하지 않았다. 옥신각신 말이 몇 번 건너 왔다 갔다. 갑자기 쬬오쯔끼는 한 일본군 대령에게 일을 처리하라고 지시했다. 그러면서 그는 동경서 손님이 오기로 되어 있어 마중을 나와 있던 참이란 말을 하고는 물러가 버렸다" 이범석 장군은 일본군 측에 "조선 총독을 만나 담판 짓겠다'라고 요구했으나 거절당했다. 일본군 무장해제 임무를 띠고 국내로 들어 온 '광복군 국내정진군'은 아무런 소득도 올리지 못한 채 다음 날 8월 19일 14:30분 여의도 기지를 이륙하여 중국으로 돌아갔다. 광복군은 미군정이 시작되고 나서 한참이나 지난 다음에 개인 자격으로 귀국할 수밖에 없었다. 조짐이 좋지 않았다. / 변상문 국방국악문화진흥회 이사장 2025-09-29 08:00

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중국 전기차 주행거리 두배 증가 배터리 개발 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국이 에너지 밀도를 두 배 증가시킬 수 있는 전고체 배터리를 개발해 낸 것으로 나타났다. 중국 칭화(淸華)대학 화학공학과의 연구팀은 '음이온이 풍부한 용매화 구조 설계'를 개발해 냈으며, 이를 기반으로 불소 함유 폴리에테르 전해질을 성공적으로 만들어냈다고 중국 관찰자망이 30일 전했다. 해당 연구 성과는 논문 형식으로 국제 학술지인 네이처에 등재되었다. 연구진이 만들어낸 폴리에테르 전해질은 고체이며, 연구팀은 해당 전해질을 사용하여 전고체 배터리를 제작했다. 제작된 전고체 배터리는 604Wh/kg의 에너지 밀도를 기록했다. 이는 현재 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도가 150~320Wh/kg인 점을 감안하면 에너지 밀도가 두 배 이상 높아진 것이다. 동일한 무게의 배터리이지만 해당 전해질을 사용한 전고체 배터리는 두 배 이상의 전력을 충전할 수 있는 셈이다. 이론적으로 전기차의 1회 충전 주행 거리가 두 배 증가할 수 있게 된다. 현재 500km가량을 주행할 수 있는 전기차가 1000km를 주행할 수 있게 된다. 해당 전고체 배터리는 안전성 테스트도 통과하였다. 못을 박아도 화재와 폭발이 일어나지 않았다. 또한 120도의 높은 온도의 박스 안에 6시간 동안 방치되었지만, 연소나 폭발이 일어나지 않았다. 또한 500회 이상 충방전을 거치면서도 에너지 저장 용량은 안정적으로 유지되었다. 연구진이 만들어낸 전고체 배터리가 상용화된다면 많은 분야에서 활용이 가능해진다. 전기차의 주행 거리는 두 배 증가하며, 드론의 비행 거리도 두 배 증가하게 된다. ESS(에너지저장장치) 역시 부피당 저장 용량을 크게 끌어올리게 되며 ESS 소형화가 가능해진다. 칭화대 연구진이 개발한 전고체 전해질의 도식도 [사진=네이처 캡처] ys1744@newspim.com 2025-09-30 10:35