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월요일, 5월 10, 2021
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사람 눈을 닮은 렌즈

사람의 눈을 닮은 ‘액체렌즈’ 경쟁이 시작되었다. 최근 스마트폰에 최초로 liquid lens (액체렌즈) 기술을 적용한 카메라가 탑재됐다. 이 렌즈는 유연한 필름 안에 투명한 액체를 채워 만들었으며 모터를 통해 액체 구면의 모양을 정밀하게 제어해 사람의 눈처럼 정확하고 빠른 초점을 가능해 “높은 광선 투과율, 초 저분산 및 극한 환경에 대한 내성이 특징이라는 것이 회사 측 설명이다.
회사는 이 카메라가 3배 광학 줌과 최대 30배 망원, 초 근접 거리 3cm를 구현해 사실상 렌즈 하나로 렌즈 두 개 역할을 한다고 설명했다. 지금까지 액체렌즈는 산업용 카메라 등에서 일부 사용되고 있지만, 온도 변화에 취약하고 수명, 결과물 수준 등에서 상용화가 쉽지 않아 스마트폰에는 적용된 적이 없다.


액체렌즈 기술은 말 그대로 렌즈 속에 액체를 집어넣어 초점을 맞춘다. 기존 카메라가 광학 렌즈나 소프트웨어를 사용해 초점을 바꾸 것과는 달리 인간의 눈처럼 빠른 초점 변환이 가능하다는 장점이 있다. 마치 사람의 눈과 같은 카메라 렌즈가 나오는 것이다. 사람의 눈 수정체 두께가 원근 거리에 따라 자동으로 조절되듯 액체렌즈도 그렇게 전기로 조절할 수 있다. 모터를 작동할 필요가 없기 때문에 전기도 극소량만 필요하다. 렌즈 자체가 액체이기 때문에 마모되지도 않아 100만 번 이상 사용할 수 있으며, 초점도 100만 분의 몇 초 이내 짧은 시간에 맞춰진다.
특히 액체렌즈는 빛 투과율이 높고 빛 분산율이 작아 이상적인 렌즈 재질로 꼽히고 있어 차세대 스마트폰 시장에서 높은 기대를 받고 있다. 빛의 손실이 거의 없는 데다 염료가 섞인 기름층만 잘 조절하면 되기 때문이다. 이미 청록색.노란색.검은색 등을 이용한 실험에 성공했다.
액체렌즈 방식은 광학렌즈를 이동시키는 방식보다 수십 배 이상 전력소모가 적고 제품의 크기도 작아지는 장점이 있다. 그리고 피사체를 이미징하기 랜즈의 기계적인 움직임 없이도 초점을 재 조절 할 수 있다. 이는 카메라, 내시경 등 다양한 분야에 큰 파급효과를 가지게 될 것이다.


그러나 휴대폰용 카메라는 크기가 작아 성능이 떨어져 상용화에 어려움이 있었다. 액체렌즈라는 기술 자체는 처음 나온 것은 아니다. 미국 코닝사 가 지난 2011년 B617 액체렌즈를 출시했다.
삼성전기는 2004년 프랑스 바리옵틱(Varioptic)과 협력해 세계 최초로 액체렌즈(Liquid Lens)를 이용해 자동으로 초점 조절이 가능한 CMOS 방식 휴대폰용 130만 화소카메라 모듈을 개발했다. 2005년 하반기에 액체렌즈를 선보이려 했으나 이미지센싱 성능이 떨어져 무산됐다.
BGR.in이 보도한 유출 정보에 현재 중국회사들이 올해 발표할 플래그십 스마트폰에 액체렌즈를 탑재할 계획인 것으로 알려졌다. 이 액체렌즈는 애플과 삼성 최신 휴대폰 카메라 성능을 웃도는 것으로 알려지면서 업계의 주목을 받고 있다.


물론 삼성도 이를 준비중에 있다. 삼성은 2002년에 액체렌즈를 개발한 바리옵틱과 2005년부터 협력해 모바일 디바이스용 액체렌즈 카메라를 개발해왔다. 바리옵틱은 2017년 거대 유리 제조업체인 코닝(Corning)에게 인수됐다. 삼성은 코닝과 협력 관계

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