[장기자의 비사이드IT]스마트폰에 ‘비행거리측정센서’가 왜 필요할까

이름도 생소한 ToF센서 이젠 플래그십 필수 요소로

동영상 성능 향상은 물론 VR·AR 콘텐츠 구현에 필수

올해 ToF 채택 스마트폰 지난해 4배 수준으로 ↑

때로는 미발표곡이나 보너스 영상이 더 흥행하는 경우가 있습니다. 단말기와 IT업계를 취재하면서 알게 된 ‘B-Side’ 스토리와 전문가는 아니지만 옆에서(Beside) 지켜본 IT에 대한 이야기를 담아보려고 합니다. 취재활동 중 얻은 비하인드 스토리, 중요하지는 않지만 알아두면 쓸모 있는 ‘꿀팁’, 사용기에 다 담지 못한 신제품 정보 등 기사에는 다 못 담은 이야기를 시작해보겠습니다.

[이데일리 장영은 기자] 요즘 스마트폰 카메라 정말 좋아졌습니다. 풍경, 인물, 음식부터 야경에 이르기까지 스마트폰으로 찍은 작품급의 사진들을 어렵지 않게 볼 수 있습니다. 불과 10년 전까지만 해도 그래도 사진다운 사진을 찍으려면 디지털 일안 반사식(DSLR) 카메라며 미러리스 카메라 정도는 있어야 한다고 생각했는데 말입니다.

스마트폰 카메라의 진화 과정에서 생소한 용어들도 등장하고 있는데요. 광각, 초광각, 망원 렌즈까지는 이전 카메라에서도 많이 들어보셨을 겁니다. 그런데 최근에 프리미엄급 스마트폰에 빠짐없이 탑재되는 비행거리측정(Time-of-Flight·ToF) 카메라는 어떠신가요? 무엇에 쓰는 물건인지 딱 느낌이 오지 않는 녀석입니다.

◇ 최신 스마트폰에 꼭 들어가 있는 ‘ToF’ 센서의 정체는

우선 ToF는 이름에서 드러나듯이 처음에는 스마트폰 업계 용어가 아니었습니다. 송신부에서 발사한 레이저가 측정 대상물에 부딪혀 반사돼 수신부까지 돌아온 시간 차를 계산해 거리를 측정하는 것이 기본 원리(아래 그림 참고)입니다.

3D 카메라 기술 방식 중 ToF의 원리. (자료=SK증권)

레이저가 왔다갔다한 비행시간(Time-of-Flight)을 바탕으로 대상물과의 거리를 파악하는 것이죠. 3차원(D)의 형상을 측정하거나 지형물, 구조물의 측량 등 다양한 분야에서 사용한다고 합니다. 이전에는 항공·조선산업과 같은 거대 제조업 분야와 우주개발 분야에서 다양하게 사용되는 기술이었습니다.

그렇다면 왜 이 기술이 스마트폰에서 필요한 걸까요. ToF가 대상을 입체적으로 구현하는 3D 카메라 기술 중 하나이기 때문입니다. ToF 카메라는 동영상 기능을 높이고 가상형실(VR) 과 증강현실(AR) 콘텐츠 수요에 대응하기 위해 필수적인 부품입니다.

레이저를 이용한 거리 측정 기술은 현재 보안·자율주행 등의 핵심 기술인 라이다(LiDAR) 센서에도 적용되는 기술입니다. 라이다 센서는 빛이 돌아오는 시간 뿐 아니라 강도를 함께 측정해 거리, 방행, 속도, 온도, 농도 등의 특성까지 감지할 수 있다고 합니다.

◇ 프리미업 스마트폰에만 한정 적용…카메라 경쟁·AR콘텐츠와 함께 성장

ToF는 스마트폰에는 아직까지는 보편적으로 적용된 기술은 아닙니다. SK증권에서 낸 보고서를 보면 지난해 판매된 스마트폰 중 ToF 카메라를 탑재한 제품은 4400만대에 불과합니다. 지난해 전 세계에서 팔린 스마트폰이 15억대 중반으로 집계되니, 전체 스마트폰 중 2.8% 정도에만 ToF 카메라가 탑재됐던 셈입니다.

삼성전자의 경우 지난해 상반기 출시한 ‘갤럭시S10’부터 ToF 카메라를 탑재했고, 화웨이는 ‘P30 프로’를 시작으로 플래그쉽 라인업에만 ToF 카메라를 넣었습니다. 애플이 최근 출시한 신형 ‘아이패드 프로’에도 ToF 센서인 ‘라이다(LiDAR) 스캐너’가 처음 적용됐습니다.

아이폰은 스마트폰 잠금해제 방식인 ‘페이스ID’를 위해 전면부에 3D 카메라인 ‘뎁스비전’ 카메라를 탑재했지만 ToF와는 조금 다른 방식입니다. 최근 해외에서 유출된 정보들을 보면 올해 하반기 출시될 ‘아이폰12’(가칭) 후면 카메라에 최초로 ToF 카메라를 탑재할 것으로 알려졌습니다.

이동주 SK증권 연구원은 “전 세계 ToF 스마트폰 출하량은 올해 1억6000만대까지 크게 증가할 것”‘이라며 “ToF 카메라가 결국에는 얼굴 인식을 넘어 VR, AR 로 가기 위한 필수 부품임을 고려하면 스마트폰뿐 만 아니라 VR기기나 AR 글라스 등으로 적용 기기가 확대될 것”이라고 전망했습니다.