[welcome 스마트폰]첨단기술-터치스크린·WiFi·GPS `똑똑한 3형제` 숨어있다

　지난 2008년 9월말 미국 정보기술(IT) 전문 잡지인 ‘인포월드(InfoWorld)’는 향후 10년 내 일어날 10대 IT쇼크로 스마트폰을 발표한 바 있다. 전화 통화하고 길을 찾을 때나 동영상을 보고 음악을 들을 때 가장 선호하는 모바일 단말기로 스마트폰이 손꼽힐 것으로 예측했다.

이 예측은 우리나라에 현실로 다가오고 있다.

　특히 지난해 11월 애플 아이폰의 국내 시장 출시를 계기로 스마트폰 열풍이 거세게 불고 있다. 기존 이동통신단말기에 운용체계(OS)를 탑재함으로써 스마트폰을 마치 컴퓨터처럼 마음껏 사용할 수 있다는 장점때문이다.

스마트폰 인기도의 그 이면에는 첨단 요소 기술들이 꼭꼭 숨어있다. 디스플레이부터 반도체·부품 그리고 응용SW에 이르기까지 다양한 기술들이 스마트폰에 집적돼 제 몫을 톡톡히 하고 있다. 게다가 부품 제조 및 응용 SW 기술의 급속한 발전으로 스마트폰 성능은 더욱 진화할 것으로 전망된다.

◇다양한 IT 기술이 꽉 찬 똑똑한 휴대폰=스마트폰의 가장 대표적인 기술은 터치스크린이다. 터치스크린이 스마트폰에 대중적으로 활용되는 가장 큰 이유는 인터페이스적인 측면이 강해서이다. 터치스크린이 제공하는 직관적인 인터페이스가 사용자에게 스마트폰을 익숙하게 다루기까지의 시간과 노력을 크게 줄여주는 장점이 있다. 터치스크린은 ‘스마트폰은 쓰기 어렵다’는 기존 편견을 줄이는 데 적지 않게 기여했다.

　특히 정전식의 터치스크린 기술은 멀티 터치(두 가지 이상 동시 터치)를 가능케 했다.

스마트폰은 강력한 무선 인터넷(와이파이) 기술을 자랑한다. 와이파이는 무선접속장치(AP)를 중심으로 수십 m 반경에서 초고속 인터넷을 쓸 수 있게 해주는 근거리 무선네트워크 기술이다. 그동안 노트북이나 일부 스마트폰 등에 와이파이 기술이 일부 탑재됐지만 최근 대다수 스마트폰이 와이파이를 기본으로 채택하고 있다. 물론 3G망을 이용해 와이파이에 접속할 수 있지만 추가 비용이 들기 때문에 기존 데이터 통신망을 활용할 수 있는 와이파이가 접근하기 편리한다.

위치추적시스템(GPS)도 스마트폰에서 눈여겨 볼만한 기술이다. GPS 기능을 이용하면 사용자가 모르는 길을 찾거나 어디 쯤에 있는 지 알고 싶을 때 편리하게 사용할 수 있는 장점이 있다. 이밖에 스마트폰이 PC와 유사, 스마트폰용 바이러스 백신 기술 개발도 활발히 이뤄지고 있다.

하지만, 스마트폰 제조업체들이 더욱 많은 기술을 단말기에 넣을수록 배터리 수명은 상대적으로 짧아질 수 밖에 없다. 와이파이·GPS 그리고 웹브라우징을 위한 큰 사이즈의 터치스크린 방식의 스마트폰은 배터리 성능 저하에 적지 않게 부정적인 영향을 미치고 있다. 이에 소비자 불만은 커질 수 밖에 없다.

현재 양극·음극·전해질 등 현재 모바일용 리튬 이온 전지 관련 재료 기술로는 1800 ㎃ 용량이 최고치이다. 리튬 이온 전지가 2000 ㎃ 이상의 대용량이면서 안정성을 동시 보장하기에는 재료 성능에서 문제가 있다. 자칫 화재·폭발 등의 안전 사고 위험성이 도사리고 있기 때문이다.

◇스마트폰의 저전력·고성능 지원 기술=이에 반도체 제조 업체는 고성능화·다기능화하는 스마트폰 시장에 대응하기 위해 저전력·고성능 반도체를 선보이거나 개발중에 있다. 스마트폰내 시스템 및 메모리 반도체의 전력 소모를 낮춤으로써 상대적으로 스마트폰 배터리의 소모량을 최대한 줄이기 위해서이다.

기존 모바일 애플리케이션프로세서(AP)에서 40나노급 공정 기술을 접목한 AP가 본격 선을 보일 전망이다. 특히, 저전력 공정을 적용한 40나노급 AP는 전력 소모를 낮추면서도 1㎓의 고속 처리속도 기능을 구현, 1㎓ 모바일 AP 시대를 열 전망이다. 기존엔 처리속도가 800㎒대인 탓에 고성능의 스마트폰을 제대로 지원하지 못했다.

　AP란 휴대기기에서 윈도모바일, 안드로이드, 아이폰 등 운용체계(OS)를 구동하며 다양한 응용프로그램을 구동시켜 주는 모바일용 CPU로 속도가 빠르면서 전력 소모가 낮으면 그만큼 배터리에 부담을 덜어줄 수 있다.

40나노급 기술을 적용한 2Gb(기가비트) 모바일 D램(LP DDR2)기술도 주목할 만한다. 40나노급 초미세 공정이 적용된 2Gb급 모바일 D램은 모바일 반도체 가운데 가장 낮은 1.2V로 동작이 가능하다. 특히, 데이터 전송 속도가 최대 1066Mbps로 보통 영화 5∼6편을 1초에 내려받을 수 있어 스마프폰 고성능 지원에 적합하다.

또, 30나노급 낸드 플래시 메모리도 주목할 만한 기술이다. 30나노급 공정 기술은 낸드 플래시 메모리 용량을 늘리면서 반도체 실장 면적을 줄임으로써 대용량·고성능 메모리의 스마트폰을 적극 지원할 수 있다. 일례로 30나노급 공정을 적용하면 낸드플래시 메모리가 32GB에서 64G로 용량은 2배 늘지만 두께는 비슷해 스마트폰의 크기를 그대로 유지할 수 있다.

이밖에 모바일 디스플레이 구동칩(DDI)과 터치스크린 컨트롤러(TSC)를 원칩으로 구현한 터치 DDI도 개발됐다. 원칩 터치 DDI는 기존 두 개의 칩을 하나의 칩으로 구현했기 때문에 실장 면적·소비 전력·비용 등의 측면에서 장점을 갖췄다.

　특히 원칩 터치 DDI는 정전용량 방식(Capacitive-type) 터치 기술을 채택해, 소프트터치, 멀티터치 등 고감도의 첨단 터치 기능을 갖추고 있다.

안수민기자 s㎃hn@etnews.co.kr