아이폰17 혹은 아이폰18에 탑재돼 카툭튀 사라지게 한다는 메타렌즈란?

애플이 2025~2026년 아이폰과 아이패드에 탑재되는 카메라 시스템에 대대적인 변화를 줄 예정이라고 합니다. 현재의 카메라 시스템으로는 카툭튀 문제를 해결할 수 없기 때문으로 보이는데요.

새로운 카메라 시스템에 탑재될 기술은 메타렌즈라고 합니다. 이것을 사용하면 모바일 기기의 카메라 성능은 유지하면서 카툭튀(카메라 툭 튀어나옴) 문제를 해결할 수 있다고 하는데, 참 신기하죠?

그렇다면 메타렌즈라는 게 무엇인지 궁금할 텐데요.

빛은 유리나 플라스틱 렌즈를 통과하면 왜곡이 됩니다. 이것은 자연의 섭리상 당연한 일이지만 이러한 왜곡은 보정을 해야 합니다. 그래야 우리의 눈이 보는 것과 동일한, 아니 최대한 비슷한 결과물을 만들어낼 수 있습니다.

이러한 왜곡을 보정하기 위해서는 다양한 두께의 여러 개의 곡면 렌즈가 필요합니다. 고급 카메라가 비싼 이유도, 좋은 렌즈가 비싼 이유도 단지 브랜드때문이 아니라 이러한 왜곡을 보정하기 위한 기술이 뛰어나기 때문입니다.

다만 이렇게 하면 렌즈는 더 크고 두꺼워지고 무거워지게 됩니다. 스마트폰 카메라의 카툭튀가 발생하는 이유이기도 한데요.

카메라 시스템을 갈수록 발전하게 되고, 발전해야 하는데 그럴 때마다 카툭튀가 점점 더 심해진다면 미적인 부분에 있어서도 좋지 않고, 사용상으로도 그다지 좋지 못하게 됩니다. 이에 기존의 방식을 대체할 수 있는 새로운 기술의 필요성을 느끼기 시작했고, 이때 등장하게 된 것이 바로 메타렌즈(Metalens)라는 기술입니다.

메타렌즈(Metalens)

메타 렌즈는 나노입자를 규칙적으로 배열해서 빛의 초점을 맞추는 평면 렌즈입니다. 기존 렌즈는 부피가 크고 구부러져 있지만 메타 렌즈는 얇고 평평한데, 나노입자가 빛을 꺾어서 모을 수 있습니다. 이를 통해 얇은 메타렌즈 하나만으로 여러 개의 굴절 렌즈를 사용하는 것과 동일한 성능을 낼 수 있습니다. 당연히 카메라, 망원경, 현미경 등 다양한 기기에 적용하면 카메라의 크기와 부피를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 스마트폰의 카툭튀 문제를 해결할 수 있습니다.

그리고 여러 장의 렌즈가 필요하지 않기 때문에 생산 단가도 낮출 수 있습니다.

메타 렌즈는 일반적으로 실리콘이나 게르마늄과 같은 재료로 만들어진 표면의 작은 구조와 빛이 상호 작용하는 방식을 조작하여 작동합니다. 이러한 구조는 빛을 매우 정밀하게 구부리고 굴절하도록 설계할 수 있으므로 메타렌즈는 높은 정확도와 해상도로 빛의 초점을 맞출 수 있습니다.

메타 렌즈는 새로운 기술이기 때문에 아직 실제 제품조차도 등장하지 않은 상태입니다. 그러나 현재 대만과 우리나라의 기업들이 이 기술 개발을 위해 노력하고 있기 때문에 조만간 통신, 이미징, 감지 등 다양한 광학 및 포토닉스 분야에 혁신을 일으킬 것이라고 예상하고 있습니다. 그만큼 잠재력이 높은 기술이라고 할 수 있습니다.

그런데 메타렌즈도 나름의 문제가 있습니다. 일반적으로 메타표면은 단일 기능을 수행하도록 설계되기 때문에 메타표면을 다른 용도로 사용하는 것은 어렵습니다. 따라서 과학자들은 이 문제를 해결하기 위해 적응형(Adaptive) 구조를 고민하고 있는데, 만일 메타표면을 용도에 따라 재구성할 수 있다면 메타렌즈를 사용 목적에 따라 튜닝해서 보다 많은 산업분야에 적용할 수 있을 것입니다.

물론 애플은 아직까지 아이폰17이나 아이폰18에 메타렌즈를 탑재할 것이라고 공싱적으로 발표하지 않았습니다. 아마 앞으로도 공식적으로 밝힐 것이라 보이지는 않습니다만, 갈수록 발전하는 카메라 시스템에 따라 카툭튀도 점점 더 심해지고 있다는 점에서 카툭튀 문제를 해결하기 위해 메타렌즈를 적용할 것이라고 예상합니다.

그리고 애플이 관심을 보이는 것으로 알려진 만큼 현재 관련 기업들은 이 기술의 개발을 위해 매진하고 있는데요. 현시점을 기준으로 메타렌즈 기술 개발에서 가장 앞선 회사는 대만의 비스에라라고 합니다. 비스에라는 2022년부터 증강현실(AR), 가상현실(VR) 기기와 모바일 기기용 메타렌즈를 생산하기 위한 공정을 준비하고 있다고 합니다. 현재 비스에라는 메타렌즈 기술 개발과 관련해 애플과 직접적인 파트너 관계를 맺고 있기 때문에 만약 아이폰17이나 아이폰18에 메타렌즈를 탑재하기 시작한다면 아마도 비스에라가 대부분의 물량을 수주하게 될 것이라는 예상이 지배적입니다.

당연히 국내의 대기업들도 가만히 있는 것은 아닙니다. 삼성전기와 LG이노텍이 현재 메타렌즈에 대한 연구를 진행하고 있는데, LG이노텍의 경우 애플에 카메라 모듈을 공급하고 있는 만큼 혹시라도 메타렌즈로 인한 고객 이탈을 방지하기 위해 메타렌즈 기술 개발에 주력하고 있다고 합니다.

다행스러운 점은 LG이노텍은 이미 2022년 두께를 줄인 메타렌즈 개발을 진행중이라고 밝혔으며, 모바일 제품과 차량용 저전력 소형카메라를 구현하는데 이용할 것이라고 한 만큼 비스에라에 비해 조금 늦을 수는 있어도 큰 차이 없이 신제품을 선보일 수 있을 것이라 보고 있습니다.

앞으로의 상황이 어떻게 변화할 지는 알 수 없으나, 아이폰17이나 아이폰18에 실제로 메타렌즈가 탑재된다고 한다면 아이폰 유저들의 오랜 바람이었던 카툭튀가 제거될 것입니다.

불과 2년 앞의 일인데, 현실이 될지 상당히 기대되네요. ㅎㅎ