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S펜은 EMR 방식이고, 와콤과 협업해 지원하는 기술입니다.

애플펜슬은 AES방식이고요.

EMR을 우리말로 풀이하면 전자기 공명식입니다.

위의 사진에서 보시는 것처럼 디스플레이 아래에는 전기장을 뿜어내는 디지타이저 패널이 있고, 펜에는 그 전자기에 반응하는 코일이 있습니다.

패널에서 나오는 전기장에 의해 코일이 전자기 파장을 내게 되고, 이를 다시 패널에서 인식해서 위치를 특정하게 되는 것이죠.

그리고 펜 속에서는 압력을 감지하도록 센서가 있고, 펜에서 나오는 자기장의 상대적인 위치 등을 통해서 기울기 및 정확한 펜의 위치를 특정하게 됩니다.

장점은 펜이 얇고 배터리가 필요없어지지만, 대신 패널의 값도 비싸고 상대적으로 두꺼워지게 됩니다.

반면에 AES 방식은 능동 정전기식이라고 하는데, 별도의 패널이 아닌 우리가 스마트폰에서도 많이 쓰는 정전기 패널을 응용해 만듭니다. 펜은 말하자면 손가락의 대신이라고 할 수 있는데, 펜에서 기울기, 압력 등을 센서를 통해 감지하고 이를 패널로 보내 표현하게 됩니다.

장점이라면 별도의 패널이 필요없어서 얇게 만들 수 있다는 점을 들 수 있겠지만, 별도의 정전기를 발생시키고 센서를 작동시키기 위해 배터리가 필요하게 됩니다.

그외에도 두 방식에는 여러 장단점이 있는데 많이 나오는 것 중 하나가 바로 "외곽오차" 문제입니다.

이는 AES보다 EMR 방식에서 많이 발생하는데, 위의 원리를 보시면 AER 방식은 직접 손가락으로 패널을 누르는 것과 마찬가지이기 때문에 외곽문제가 발생할 소지가 없는 반면, EMR은 패널이 펜에서 나오는 자기장의 세기를 상대적으로 판단하고 인식하기 때문에 이런 문제가 발생하게 되었습니다.

위 그림의 위쪽을 보시면 알 수 있다시피 EMR 방식에서 펜의 위치 특정은 자기장의 세기를 측정하고 그 중 X축 Y축으로 가장 강한 지점을 표시하는 것입니다.

동서남북 네 지점에서 산을 보고 그 꼭대기 위치를 특정하는 것처럼요.

하지만 외곽으로 가게 되면 위치를 특정할 수 있는 자기장이 제한적이게 됩니다.

패널 중앙에 있을 때에는 네 방향에서 보고 위치를 특정했는데, 외곽으로 가면 세 방향, 두 방향에서 보고 위치를 특정하기 때문에 필연적으로 오차가 발생할 수밖에 없습니다.

그렇다면 폴더블 패널의 중앙은 어떨까요?

일단 이번 삼성의 갤럭시 폴드3는 양면에 패널을 각각 탑재했다는 기사가 나온 바 있습니다. 이 상황에서 걱정하시는 분들은 중앙부에서 외곽오차 문제가 발생하면 어떡하지, 혹은 아주 가운데 부분에서 인식이 되지 않으면 어떡하지와 같은 걱정을 하시게 됩니다.

하지만 이와 같은 걱정은 EMR 방식의 특성을 이해하시면 충분히 해결할 수 있는 부분이라는 것을 아실 수 있을 겁니다.

위의 그림의 아래쪽을 보시면 명확하게 알 수 있겠습니다.

우선 EMR 방식은 재차 설명드렸듯이 어느 한 지점을 바로 입력하는 것이 아니라 자기장이 넓은 범위에 인식이 되어서 가장 센 지점을 찾는 식으로 위치를 특정하게 됩니다.

그런데 양패널을 유기적으로 동작하게 한다면 그림에서도 볼 수 있듯이 패널이 없는 정중앙이라고 아예 인식이 되지 않는 것이 아닙니다. 그리고 외곽과 달리 두 방향, 세 방향에서 보는 것이 아니라 오히려 여섯방향에서 보는 것과 마찬가지이죠.

그렇기 때문에 중앙부에 펜이 인식되는 것입니다.

기술적으로 가능하다면 남은 과제는 소프트웨어적으로 얼마나 보정을 잘 하느냐이죠.

그리고 관련해서는 삼성이 꽤 높은 기술력을 갖추고 있다고 말씀 드릴 수 있겠습니다.

한 가지 예를 들자면, EMR 방식은 자기장을 인식하는 특성상 자석과 상극이라고 볼 수 있습니다. 간혹 S펜을 사용하고 있을 때 자석을 가져다 대면 포인트가 확 튀는 증상이 나오곤 하죠.

그런데 갤럭시 탭S7 시리즈에서는 자석을 제품 안에 탑재했음에도 그러한 증상이 발현된 적이 없습니다. 규격대로 만들지 않은 서드파티에서는 그 부위만 필기가 되지 않는 증상이 나오고 있는데도 말이죠.

그 외에도 S펜 관련 삼성이 출원하고 승인된 특허를 보면 참 신기한 것들이 많습니다.

현재의 S펜에 적용이 되었는지는 잘 모르겠는데, EMR방식으로 기본적으로 인식하는데 AES처럼 정전기를 발생시켜 위치나 기울기 등을 보정하는 특허도 있더라고요?

그러면서 원래는 코일을 두 개 사용해서 상대적인 차이를 바탕으로 기울기를 검출했는데, 이 특허를 사용하면 코일을 하나만 사용해도 기울기와 위치를 정확하게 특정할 수 있습니다.

상당히 초창기 특허인데 개인적으로 S펜 분해 영상 보면서 이 특허가 적용되었지 않았나 생각하고 있습니다.

아무튼 이렇게 S펜과 그것이 폴더블 화면의 정중앙에 인식되는 이유를 알아보았습니다. 물론 제가 전공자는 아니고, 실제와 다를 수 있겠지만 제가 관심을 가지고 공부하면서 낸 결과, 이러한 틀에서 벗어나진 않을 것입니다.

언팩도 앞으로 몇 시간 채 남지 않았는데 빨리 봤으면 좋겠네요