스마트폰의 크기를 점점 키워오던 제조사들은 어느 순간 단말기 크기는 그대로 두면서 화면 크기를 늘리는 방법으로 화면 상하좌우에 있는 베젤의 두께를 줄이는 방식을 채택하기 시작했다. 이렇게 시작한 베젤리스로의 도전은 상단 베젤에서 없앨 수 없는 영역만 남기고 나머지를 디스플레이로 채우는 노치 디자인을 탄생시켰다. 하지만 여전히 베젤의 극히 일부를 버릴 수 없었다. 바로 전면 카메라 때문이다. 제조사들은 베젤을 카메라에만 할당해 남겨지는 영역을 최소화한 물방울 노치와 펀치홀 디스플레이 등을 내놨지만, 이 작은 영역 때문에 완벽한 베젤리스라고 부를 수 없었다. 기술은 더 발전하고, 이제 카메라를 위한 영역까지 화면에게 넘겨주는 시점이 왔다. 바로 언더 디스플레이 카메라 기술이다.

베젤을 없애기 위한 그간의 노력

노치나 펀치홀 디스플레이 이후에 전면 베젤에서 카메라를 완전히 없앤 디자인이 다수 등장했는데, 카메라만 위로 툭 튀어나오는 팝업 카메라나 상단 베젤을 뒤에 숨겨두었다가 밀어서 꺼내는 슬라이딩 방식 등이 바로 그런 디자인이다. 하지만 이러한 물리적인 장치는 자주 사용하다 보면 고장이 발생할 가능성이 높아진다. 예전 폴더폰이나 슬라이드폰도 자주 여닫다 보면 경첩이나 그 안에 있는 FPCB가 망가지는 일이 빈번했던 것이 기억난다.

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▲​카메라 부분만 남긴 물방울 노치

그렇다면 그동안 카메라 이외의 다른 장치들은 어디로 사라졌을까? 음성통화용 리시버(스피커)의 경우 디스플레이와 프레임 경계선 부분에 살짝 걸쳐 눈에 띄지 않게 하거나 전면 유리에 진동을 주어서 소리를 전달하는 방식을 사용했으며, 근접센서는 초음파 방식을 사용해 디스플레이 뒤에 숨길 수 있었다. 하지만 카메라는 빛을 받아들이는 렌즈의 구경이 충분히 확보되어야 하기 때문에 눈에 띄지 않을 정도로 작게 만들기도 쉽지 않고, 그렇게 만들더라도 화질이 심각하게 저하되어서 쓸 수 없었다.

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▲​리시버를 제거하고 진동자로 소리를 전달하는 LG G8 씽큐

화면 뒤에 카메라를 숨기다

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▲​평상시에는 그냥 베젤리스 스마트폰으로 보인다

언더 디스플레이 카메라는 지금까지 생각했던 카메라를 숨기는 방식과는 완전히 다른 접근법을 사용하고 있다. 샤오미가 공개한 언더 디스플레이 카메라 기술을 보면 카메라의 위치는 노치나 펀치홀과 마찬가지로 디스플레이 영역에 존재하고 있는데, 이 부분의 디스플레이 패널을 제거하는 것이 아니라 디스플레이 패널 아래에 카메라를 집어넣었다. 그리고 일반 디스플레이에서는 빛을 반사시키는 양극 부분과 음극 부분을 카메라를 덮고 있는 영역에서는 투명하게 변화시킬 수 있게 했으며, 카메라를 사용하지 않을 때에는 이 영역이 디스플레이로 사용되어서 카메라를 가리고 있는 방식이다.

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▲​디스플레이를 투명하게 만드는 기술이 사용된다

숨기면 뭐가 더 좋을까

이미 팝업 카메라나 슬라이딩 방식으로 전면 디스플레이에서 카메라를 완전히 빼낼 수 있는 기술이 있는데 굳이 언더 디스플레이 카메라를 만든 이유는 무엇일까? 우선 팝업이나 슬라이딩 방식의 경우 구조가 복잡해지고, 부속품이 추가로 들어가게 되면서 제조단가도 올라가고 앞서 설명한 바와 같이 고장 발생률도 높아진다. 또한 내부 공간을 차지하기 때문에 공간 활용도도 나빠진다. 하지만 언더 디스플레이 카메라는 물리적으로 움직이는 장치가 없어서 공간 활용도도 높아지고, 고장 확률도 낮아진다. 또한 필요할 때만 카메라를 덮고 있는 디스플레이 부분이 투명해지면서 카메라가 나타나고 평상시에는 다시 디스플레이가 불투명해지기 때문에 완벽한 베젤리스를 구현할 수 있다.

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▲​물방울 노치와의 비교

원하는 영역만 필요에 따라 투명하게 바꿔서 카메라를 노출하면 되기 때문에 큰 구경의 렌즈를 사용할 수도 있고, 그만큼 센서도 큰 것을 사용할 수가 있다. 이는 사진 결과물의 품질을 더 높일 수 있다는 것이기 때문에 카메라를 디스플레이 뒤로 숨기게 되면 상시 노출일 때보다 더 나아진다고 볼 수도 있다.

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▲​더 나은 점이 생긴다

현재 샤오미와 오포가 언더 디스플레이 카메라 시연 영상을 경쟁적으로 공개했지만, 당장 이 기술을 채택한 제품을 출시할 수 있는 상황은 아닌 것으로 보인다. 하지만 머지않아 필요할 때만 나타났다가 사라지는 카메라를 갖춘 완전한 베젤리스 스마트폰을 쓸 수 있을 것으로 기대된다.

▲The Future: Under-Display Camera

원수연 기자 press@appstory.co.kr