[IT조선 차주경] 스마트폰에는 조도(빛의 밝기) 검출, 자이로(방향 인식), 터치 등 다양한 센서가 장착된다. 이들 센서는 스마트폰과 애플리케이션에 갖가지 기능을 부여한다. 최근 스마트폰에는 특별한 기능을 지닌 '특수 센서'가 장착되고 있다. 스마트폰 특수 센서의 종류와 원리, 역할을 알아본다.
심박 센서는 스마트폰을 헬스케어 기기로 응용할 수 있게 해 준다. 심박 수를 기록해 건강 상태를 날짜별로 체크하고, 운동 시 한계 지점을 알려주는 방식이다. 심박 센서의 원리는 단순하다. 강한 빛을 피부에 비추면 그 부분의 투명도가 바뀌고 혈액의 흐름이 보이게 된다. 투명도가 바뀌는 패턴을 분석하면 심장 박동 수를 알 수 있게 된다. 제조사에 따라서는 빛을 활용한 광학식에 펄스 센서를 추가해 심박 패턴 검출 성능을 높이기도 한다.
스마트폰이 움직이는 방향과 속도를 검출하는 것이 가속도 센서다. 가속도 센서는 보통 자이로 센서와 함께 쓰이는데, 스마트폰이 움직이면 센서 내 압전 소자가 x, y, z축 방향의 움직임 강도를 계산, 이동 속도와 방향을 알아채는 방식이다. 가속도 센서는 스마트폰의 화면 전환, 게임 애플리케이션의 조작성 향상은 물론 내비게이션, 운동이나 스포츠 애플리케이션 동작에도 쓰인다.
스마트폰 보안의 중요성이 대두되면서 지문인식 센서가 각광 받고 있다. 지문은 사람마다 형태가 달라 인물 식별에 적합하기 때문이다. 지문인식의 원리는 다양하다. 이전에는 광학식이나 초음파를 사용해 지문의 굴곡을 읽어내는 방식이 주로 쓰였다. 최신 지문인식 센서는 지문 굴곡에 따라 강약이 다른 전기 용량을 검출, 패턴을 알아내는 정전식으로 동작한다.
지문 인식을 넘어설 보안 기술로 각광받고 있는 것이 홍채 인식 센서다. 눈동자 주위를 둘러싸고 있는 홍채는 지문처럼 개인마다 모양이 모두 다르며 패턴이 더욱 복잡하다. 홍채 인식 센서는 광학식으로 동작한다. 카메라를 통해 홍채를 촬영한 후 패턴을 비교하는 것. 스마트폰 제조사들은 센서로 읽어낸 지문이나 홍채에 암호화 코드를 걸어 보안성을 더욱 향상시키고 있다.
센서의 기능을 합쳐 특수 기능을 구현한 사례도 있다. 대표적인 것이 듀얼 이미지 센서다. 이미지 센서를 두 개 사용하면 사진의 심도를 조절하거나 줌 기능을 사용할 수 있다. 사진 사이의 시차를 활용해 3D 이미지를 촬영하는 것도 가능하다.
스마트폰 특수 센서는 더욱 다양해질 전망이다. 국내외 연구진들은 인간의 오감을 재현하는 후각, 미각 센서 등을 개발해 스마트폰의 활용도를 넓히려 하고 있다. 열화상 혹은 적외선 촬영 센서, 물질 검출 센서 등 산업계에 필요한 센서도 개발 중이다. 시장조사기관 BCC리서치는 센서 시장이 2017년경 985억 달러 규모로 성장할 것으로 내다봤다.
차주경 기자 reinerre@chosunbiz.com