목 차 >>> 1. 서 론
2. 감성터치의 정의 3. 감성터치산업 시장 전망 4. 감성터치의 기술 전망 5. 결 언
1. 서 론
IT 융합 산업이란 IT기술과 타 산업간/기술간 융합을 일컫는 말로 종래의 주역산업인 자동차, 조선, 철강 전자산업 분야에 우리나라의 강점인 IT 산업기술을 융합함으로써 기존 산업의 한계를 극복하면서 고부가가치의 신산업군을 육성하려 는 데에서 시작된 개념이다.
이중 대표적인 것이 “유비쿼터스 컴퓨터” 기술 이며 이 기술이 타 산업과 결합된 융합 산업이 가 정을 자동화하는 홈네트워크(home network) 이거 나 자동차를 자동화하는 텔레매틱스(telematics) 산업이다.
특히 Human Computer Interaction, 즉 HCI를 통해 이러한 기기들과 사용자가 서로 관계를 맺 게 되는데 그 핵심기술이 터치패널이다. 마우스 나 펜을 이용하지 않고 인간의 손가락으로 데이 터나 코멘트가 입력되는 터치패널 기술은 최근의 스마트 폰이나 태블릿 컴퓨터에서 보듯이 IT 융
합산업의 근간을 이루는 대표적인 기반기술로서 미래 IT 융합산업의 성장을 견인할 핵심요소(key enable)로 여겨지고 있다.
또한 핸드폰의 진동과 같은 촉감이나 운동감을 입출력으로 사용하려는 햅틱 입출력장치도 IT융 합 산업의 HCI로서 중요한 기능을 담당할 것으 로 예상된다. 이를 더욱 발전시켜 전자 점자 형태 의 출력기 또는 영상을 이용한 입출력 장치들도 개발되고 있다. 특히 Skinput과 같이 사람 몸에 투사한 영상을 접촉하여 입력하는 기술이나 Minput 등과 같이 기기의 운동이 입력이 되는 기 술도 새로운 형태의 입출력 기술로 대두되고 있다.
최근 정보통신 기술 및 모바일 기기 사용의 확 대는 감성터치, 스마트센서 시장과 결합하여 시 대의 흐름을 바꾸어 놓고 있다. 2007년 애플사가 터치스크린을 채택한 아이폰을 출시하여 크게 성 공한 이후 주요 휴대폰 업체들이 터치폰을 전략 모델로 채택하면서 터치 관련 산업은 빠르게 성 장하고 있다. 현재는 터치패널 산업이 소형 모바 송규호 ((재)대구테크노파크)
감성터치 산업 기술의 현황 및 전망
(그림 2) 터치스크린 작동 원리
(그림 1) 감성터치 기술의 정의 OLED, 디스플레이 등의 IT 기반 정보기기의 출
력 디바이스와 시너지를 통해 부가가치를 높일 수 있는 감성터치와 같은 차세대 입력 디바이스 의 국제 경쟁력 확보가 중요한 시점이다.
본 고에서는 현재 가장 일반적으로 적용되고 있는 터치스크린의 기술을 분석하고, 미래 터치 산업을 전망하고자 한다.
2. 감성터치의 정의
감성터치란 화면에 표시된 위치를 손가락이나 펜 등을 이용하여 해당 위치를 파악하여 특정한 명령을 처리하도록 한 화면을 의미하는 협의의 개념에서 최근에는 화면에 단순 접촉 방식뿐만 아니라 인간의 오감(시각, 후각, 미각, 청각, 촉각) 및 행동을 기반으로 한 신개념의 입력체계의 통 칭으로 New Experience (Novelty, Enjoyable, Value Creation) 제공, 멀티터치, 모션인식, 오감 센싱 등 모든 IT 디바이스의 인간 친화적이며, 직 관적인 새로운 정보전달 체계(입력, UI/UX)를 포 함하는 광의의 개념으로 확장하여 정의할 수 있 다(그림 1).
2.1 터치스크린의 구성
터치스크린은 터치패널, 컨트롤IC, 드라이브 S/W 등으로 구성되며 터치패널은 접촉입력의 유 무를 판단하고 표면의 입력좌표를 검출하여 컨트 롤IC로 신호를 전송하고 컨트롤IC와 드라이버 S/W는 터치패널의 아날로그 신로를 디지털화하 여 디스플레이상의 좌표로 정보를 입력하게 된다 (그림 2).
터치스크린은 현금인출기, 키오스크(Kiosk) 등 공공분야와 PDA, PMP, 네비게이션 등 일부 전자 기기를 중심으로 시장히 형성되어 왔으나, 최근 들어 스마트폰, 테블릿 PC, 게임기 등 시장 규모 가 큰 개인 정보기기로까지 응용분야가 확대되면 서 높은 성장이 기대되고 있다.
2.2 터치스크린의 분류 및 특징
터치스크린은 구현방식에 따라 크게 저항막
저항막 방식 정전용량 방식
초음파 방식 적외선 방식
(그림 3) 터치스크린의 구동방식의 종류
구분 저항막 방식 정전용량 방식 SAW 방식 IR 방식
빛투과율 △
(75~85%)
◐ (>90%)
◉ (92%)
◉ (100%)
터치 해상도 ◉ ◉ ● ◐
내구성 △ ● ◉ ◉
표면오염상태 동작 ○ ○ X X
멀티터치인식 ○ ○ X X
입력(손가락) ● ◐ ● ◉
입력(스타일러스펜) ○ X X ○
용도 네비게이션,
휴대폰 등
게임기,
스마트폰 등 키오스크 등 미오스크,
ATM 등 주 : ◉ Best, ● Better, ◐ Good, △ Poor, X N/A
자료 : IBM, 키움증권 등
<표 1> 터치패널 구동 방식에 따른 특성 (resistive) 방식, 정전용량(capacitive) 방식, 초음
파(SAW: Surface Acoustic Wave) 방식, 적외선 (IR: Infrared touch) 방식 등으로 나뉘며 이 가운 데 저항막 방식과 정전용량 방식이 가장 대중화 된 기술로 널리 이용되고 있다(그림 3).
각 구동방식별 특징은 <표 1>과 같다.
저항막 방식은 액정(LCD) 위에 투명전극(ITO)
필름을 깔고 그 위에 일정 공간(저항막)을 둔 후 겉표면 렌즈를 씌움으로써 간격을 두고 전극막이 접합되면서 터치부를 인식하는 것으로, 압력이 용이하도록 얇은 PET 베이스의 윈도우필름이 적 용된다(그림 4).
정전용량 방식은 겉표면 렌즈와 투명전극(ITO) 필름, 액정(LCD)을 붙여 공간을 없앤 것으로 누
(그림 4) 저항막 방식 터치패널 구조(좌) 및 정전용량 방식 터치패널 구조(우)
르지 않고 대기만 해도 사람의 신체에 흐르는 정 전류를 감지해서 터치를 인식하므로 터치감도가 우수하고 멀티터치 구현이 용이하며 두께 제한이 없어 주로 광학적 특성이 우수한 글라스를 적용 하여 제조한다.
초음파 반사 방식은 방출된 초음파가 장애물을 만나 파동의 크기가 줄어든 것을 감지하는 방식 으로 빛 투과율이 좋아 정확성과 선명도 때문에 키오스크에 많이 적용된다.
적외선 광방식은 적외선이 사람의 눈에는 보이 지 않으나, 직진성을 가지고 있어 장애물이 있으 면 차단되는 특성을 이용한 방식으로 주로 50인 치 이상 대형사이즈 게임기에 사용되며 ITO 필름 등이 필요 없어 유리(glass) 1장으로도 구현이 가 능해 투과율이 가장 우수하며 미국 ELO사가 시 장의 70~80% 장악하고 있는 실정이다.
저항막 방식은 가격이 싸고 정확도가 높으며 기술 장벽이 낮은 소형화에 유리해 휴대폰, 게임 기 내비게이션 , 등에 많이 채택되어 전체 터치스 크린 시장의 2/3 이상을 차지하고 있는 반면 구조 적으로 압력을 감지해야 하는 형태라 견고한 내 구성을 기대할 수 없으며, 오래 이용하면 감압 기 능이 떨어지는 문제점 발생하는 단점을 가지고 있다. 정전용량 방식은 두 손가락을 벌리거나 좁
히면서 화면의 지도나 웹페이지를 확대, 축소할 수 있는 ‘멀티터치’의 장점이 부각되면서 최근 휴 대폰 등에 많이 채택되고 있어 점차 비중이 확대 될 전망이며, 특히 투과성이 좋으며 내구성이 강 하고, 정밀하고 빠른 응답속도를 가지고 있으며 저전력 등의 장점을 가지고 있다.
저항막 방식이 약 100만회 정도의 수명을 가지 고 있는 반면 정전용량 방식은 반영구적 수명을 보장하고 있으며, 소프트 터치 구동으로 인해 내 구성에 대한 우려가 상대적으로 적고 슬림 필름 등을 채용하기 때문에 슬림화에 유리한 반면 저 항막 방식에 비해 상대적으로 공정이 복잡하고 컨트롤러 IC가 핵심 부품으로서 중요한 기능을 하기 때문에 고비용 구조를 가지며, 기술 장벽도 높은 편이다. 향후 시장의 확대는 정전용량 방식 중심으로 확대될 것이란 전망이 많으며, 기업 차 원에서도 정전용량 방식을 취하는 기업들의 이 윤이 더 높아질 가능성이 있어 투자가 확대되고 있다.
3. 감성터치산업 시장 전망
최근 정보통신 기술 및 모바일 기기는 감성터 치와 결합하여 소비자에게 편리함과 즐거움을 동
(a)
(b)
(그림 5) 세계 스마트폰 시장전망(a) 및 터치스크린 탑재 비중(b) 시에 부여하기 위한 감성마케팅이 핵심으로 부상
하고 있으며, 2007년 애플사가 아이폰에 터치스 크린을 접목하여 크게 성공한 이후 주요 휴대폰 업체들이 2008년부터 터치폰을 전략모델로 채택 하면서 감성터치 산업의 시장의 성장을 견인하고 있는 미래 핵심 기간산업임에 틀림없다(그림 5).
애플은 자사의 특장 분야에 채용한 터치패널 방식을 퍼스컴의 경합기기인 신형 휴대 단말 ‘아 이패드’에 응용해 시장 판도를 바꾸는 게임 체인 저가 되고 있으며, 터치스크린의 시장 규모는 휴 대폰과 내비게이션 및 여러 전자기기와 밀접하게
연관되어 있어 일괄적으로 예측하기는 어려우나 향후 2~3년간은 핸드폰 시장의 성장과 그 궤적을 함께 할 전망이다. 따라서 스마트폰 중심의 휴대 폰 시장 규모 추이로 터치스크린 시장을 가늠해 볼 수 있으며, 현재 터치스크린 채택비율(LG전자 10%, 삼성전자 7~12% 가량으로 추정)은 지속적 으로 높아져 2016년경에는 전체 휴대폰 출하량의 60% 가량을 차지할 전망이다. 감성터치는 3G 및 LTE 기반 서비스의 확대로 풀브라우징의 무선인 터넷이 등장하면서 대화면의 필요성, 조작의 편 이성 및 다양한 디자인 구현이 기술적 이슈로 등
(그림 6) 감성터치 기술의 발전 방향 LCD가 사용되는 모든 제품에 터치스크린 적용이
확대될 것으로 예상된다. 전체 시장규모는 iSupply 에 따르면 2012년에는 440억불에 달할 전망이며 터치스크린 패널시장은 1,000K unit을 돌파할 전 망이다. 현재의 터치 패널 산업은 소형 모바일 기 기를 중심으로 형성되고 있으나 감성터치 기반의 IT융합 특화제품이 향후 Notebook, PC, TV 등 중대형 디스플레이 기기, 자동차, 항공, DID(디지 털 Signage) 등 사회 인프라로 확대되어 갈 것으 로 예상된다.
터치스크린이 채택되면서 사용자 인터페이스 (UI)의 중요성이 한층 높아지고 있으며, 기존 사 용자 인터페이스는 키 버튼 입력 및 단순 터치로 한정되어 있었으나, 향후 감성터치의 도입으로 인해 인간의 오감을 활용한 신개념 인터페이스가 도입될 것으로 기대된다. 우리나라가 세계 최고 의 기술경쟁력을 보유한 IT기반 출력 디바이스 (TFT-LCD, PDP, OLED, IT응용 산업)와 시너지 를 통해 부가가치를 높일 수 있는 차세대 입력 디
사용자 중심의 감성터치 기술은 정보화 지식사 회에서 감성사회로 진입하기 위해 소비자의 감성 적 가치 제공과 개방, 참여, 공유를 중심으로 발 전 중인 ICT 소비의 흐름에 대응하여 소비자 감 성 제공형 ICT의 기반 기술로 발전할 것이며, 사 용자의 의도, 심리, 취향 등 상황 인지형 감성 미 디어 제공을 위한 사용자 참여형 감성 기술로 발 전할 전망이다(그림 6).
감성 기술은 사용자-기기-콘텐츠 간 혁신적 인 터페이스가 요구되는 3DTV, 실감게임, 증강현실, 상황인지 미디어 등에 적용되어 발전할 전망이며 감성터치 방식의 UI 및 양방향 햅틱(촉각) 인터 페이스의 소비자 감성 니즈를 만족시키며 지속적 으로 발전할 전망이다. 기기에 대한 촉각 피드백 의 물리적 느낌 등 현실감과 정확성을 제공하기 위해 2손가락에서5∼10손가락에 의한 멀티터치 인터페이스로 기술이 발전되고, 햅틱 터치센스를 이용한 차량 편의장치, 의료·항공시뮬레이션 적 용이 확대될 것으로 전망된다. 데스크톱 환경의
(그림 8) 감성 터치 기반의 PC : 투명 OLED 기반, 3D PC, 태블릿 PC 등
(그림 7) 모바일 분야 감성터치기술 생태계 3D UI 및 카메라, 센서 등을 이용한 공간 제스처
인터페이스를 통한 버추얼 UI(VUI)를 제공하기 위해 멀티터치+음성 등 멀티모달(다중감각) 인터 페이스가 발전하고 있고, MIT 미디어랩, Six Sense, 파나소닉 이미지센서 등에서는 손동작 정 보를 실시간으로 인식하는 기술을 제공하고 있다.
향후, 사용자 생체정보(뇌파, 시선 등) 및 오감 정보 인식, 재현 등 오감융합 기반 감성터치 기술 은 음성, 얼굴, 표정인식 등 사용자 생체정보 와 시·청·촉·후각 등 인간의 오감 메커니즘을 이용하 여 기기와 소통하는 감성을 인지하는 기술을 중 심으로 발전할 전망이다.
4.1 모바일 기기 분야 감성터치 기술 전망
모바일 기기 분야는 멀티터치, 햅틱, 동작인식 등 편리하고 다양한 활용성을 제공하는 방향으로 전개됨에 따라 감성터치 기술을 통해 사용자와 개발자가 다양한 콘텐츠와 응용을 공유, 활용하 는 새로운 생태계를 형성하고 있고, 기존 2D 기 반의 위치정보 서비스가 3D 기반의 증강현실 기 술을 적용한 서비스로 발전됨에 따라, 모바일 기 기의 그래픽 처리성능이 중요한 기술이슈로 대두 되고 있다(그림 7).
또한, 스마트폰 등에서 모바일 증강현실(AR:
Augmented Reality) 지원을 위한 모바일 3D, 음
성인식, 멀티터치 기반 감성형 인터페이스 기능 이 강화됨으로써 모바일 기기의 감성화는 애플을 시작으로 구글, 노키아, 삼성, LG 등에서 유사 사 업화 전략(미투: Me too 전략)에 의한 시장 점유 율을 회복하기 위해 노력하고 있다.
4.2 PC 분야 감성터치 기술 전망
PC 분야는 기능과 성능 중심에서 직관적인 사 용자 인터페이스 제공을 위한 감성기술 등 기술 혁신 단계로 전환 중이며, 기존의 키보드, 마우스 의 입력 방식에서 벗어나, 멀티터치, 3D UI 등 사 용 편의성과 UX를 강화시키는 방향으로 전개되 고 있다(그림 8).
또한, 애플 아이폰에 의한 휴대폰의 터치 UI 성장요인이 PC에서의 MS 윈도8 OS로 전이되어
(그림 9) 감성터치 기반의 대형디스플레이 응용 분야 위해 데스크톱 환경의 3D UI 및 태블릿, 테이블
PC 등 마우스, 키보드 없이 제스처, 동작 센싱에 의한 직관적인 입출력방식의 제품 포지셔닝 시도 등의 내추럴 UI 전략을 추진하고 있다.
4.3 디지털 TV, 디스플레이 분야 감성터치 기술 전망
디지털 TV·디스플레이 분야는 양방향·참여형 콘텐츠의 소비증가로 홈 중심의 TV·디스플레이 로 확대되고 있고, 이를 통해 개인에서 가족으로, 집 안에서 집 밖으로의 콘텐츠 및 서비스 이동에 따른 스마트TV, 디지털 사이니지 등 감성 서비스 활용성이 증대되고 있음을 의미하며, 플랫폼, 콘 텐츠, 서비스 등에서 사용자 경험(UX) 제고에 의 한 주도권 확보 경쟁이 심화되고 있음을 알 수 있다.
디지털 TV·디스플레이에서의 UX는 기술과 적 용분야가 다양하므로, 수요자의 요구사항과 이에
직임, 동작인식) 리모컨 및 시선 추적 및 인식 등 신기술 적용이 활발하게 이루어지고 있다(그림 9).
국내 중소형 디스플레이의 터치 기술은 중소기 업 위주에서 향후 디스플레이 패널업체 중심으로 개발 및 생산 체계가 변화될 것으로 전망되며, 디 스플레이의 대형화 및 가격하락, 용도와 기능의 다양화로 언제, 어디서나 양방향 소통이 가능한 새로운 미디어로 부상할 것으로 판단된다.
사용자 참여형 인터페이스의 경우 터치패널, RFID, 사용자 얼굴인식 등으로 사용자 움직임에 따라 반응하는 참여 유도형 디지털 사이니지가 확산됨에 따라 디지털 사이니지 산업은 기존 아 날집 밖으로 확장시키는 콘텐츠 플랫폼의 새로운 비즈니스 모델로 부상하고 있으며, ICT 서비스 융합화에따라 콘텐츠 소비가 모바일·PC·디지털 TV→3-Screen, 디스플레이→4-Screen 등 N-Screen 환경로그 광고 시장을 빠른 속도로 잠식할 것으 로 전망되지만, 플레이어 구도의 복잡성(디스플 레이, 미디어, SW, 유지보수, 네트워크 사업자
등), 초기 투자 비용 부담, 콘텐츠 제작 및 운용 전문성 등을 우선 선결해야 할 과제로 아직 남아 있다.
5. 결 언
최근에는 기기가 슬림화해지고 한 화면에서 무 선인터넷 활용, 동영상, 멀티터치 등 다양한 조작 을 간편하게 할 필요성이 높아지면서 터치스크린 수요는 크게 늘어날 것으로 전망된다. 특히 인간 의 생체신호 및 감각정보를 이용하여, 인간의 의 도나 간섭 없이 컴퓨팅 기능을 제공하는 자율 컴 퓨팅, 사용자 의도와 감정을 파악, 이에 따른 능 동적 대응을 가능케 하는 상황인지 및 추론 기술, 양손을 자유롭게 하면서 다양한 정보처리가 가능 한 오감정보처리 기술 등 인간 중심으로 기술의 패러다임이 급속히 변화하고 있다. 또한, 디지털 의 편리함과 아날로그 감성을 동시에 추구하려는 구매 욕구의 변화로 단순· 직관적이고 편리한 활 용성을 제공하는 제품을 선호하는 추세이며, 감 성을 자극하는 제품이 소비자의 구매를 강하게 유인하고 있다.
소비자의 감성욕구 추구단계는 소비자의 의식 변화만으로 이루어지지는 않는다. 생산자의 노력 에 의하여 제품의 기능, 성능, 품질, 보급률 등이 충분한 수준에 도달되고, 제품이 개인화 단계를 거쳐 이들 활용 경험을 축적한 소비자들이 제품 에 대한 충분한 이해를 한 이후에야 가능해 질 수 있다. 이러한 관점에서 보면 감성욕구를 충족시 킬 수 있는 제품의 개발은 생산자와 소비자가 공 동으로 수행하는 것이라 할 수 있다.
이를 위해, 우리나라가 기술이 기득권을 갖고 있는 모바일 기기, 디지털 가전(TV), 차세대 PC, 디스플레이 등의 전략제품에 감성화, 지능화, 다
기능화된 감성 UX 기능을 공통 적용하여, 정보 를 만지고, 느끼고, 자유롭게 소통하게 함으로써, 제품의 글로벌 경쟁력을 상승시키고, 미래 신산 업을 창출할 수 있는 감성 ICT 생태계 구축에 대 한 국가적, 사회적 관심이 필요한 시점이다.
참 고 문 헌
[ 1 ] “스마트폰용 터치 기술 동향”, Semiconductor Insight, Market Trends, December, 2010.
[ 2 ] “2011년 터치스크린 산업 현황과 전망”, 한국수출입은행, Issue Briefing, 2011-01.
[ 3 ] 고혜원, “터치패널의 시장환경과 국내업계 의 경쟁력 제고 방안”, 산은경제연구소 (KDBRI), 산업이슈, 2011. 9.
[ 4 ] “감성 UX 기술동향” : ETRI, 전자통신동향 분석, 26, 5.
[ 5 ] “감성 ICT 산업 현황 및 전망” : KEIT Issue Report, 2010. 6. 21.
[ 6 ] “최신 IT 동향”, 정보통신산업진흥원, 주간 기술동향, 2011. 8. 5.
[ 7 ] “터치스크린 기술시장동향과 추이 및 향후 전망”, KISTI Market Report, 1, 7, pp.7-10.
[ 8 ] “Worldwide Mobile Phone Touchscreen Analysis”, IDC, Feeling the Data, 2010.
[ 9 ] “3D in Home”, Screen Digest, Market Forecast and Assessment, 2009.
송 규 호
․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
이메일 : [email protected]
∙ 1988년 연세대학교 요업공학과(학사)
∙ 1990년 연세대학교 요업공학과(석사)
∙ 2003년 연세대학교 세라믹공학과(박사)
∙ 2000년~2004년 (주)쌍용머티리얼 / 개발팀장
∙ 2004년~2008년 (주)신한SNP / 대표이사
∙ 2009년~현재 (재)대구테크노파크 나노융합실용화센터 센터장
∙ 관심분야 : 파인 세라믹, 디스플레이 소재, 터치패널, IT 융합산업, 나노융합산업
