휴대폰에 쓰이는 저항막/정전식 터치패널과 쿼티 키패드에 대한 이해

휴대폰에서 입력장치란 음성(육성 또는 기계음) 외의 의사소통을 위한 또 다른 수단이라 말할 수 있다. 입력장치는 휴대폰의 각종 기능을 이용하는데 쓰일 뿐만 아니라, 문자 메시지(MMS 등) 작성 시 필요하다. 또한, 최신 스마트폰에서는 채팅이나 SNS(소셜네트워크서비스), 그리고 각종 애플리케이션(게임 및 유틸리티)을 이용하는데도 반드시 필요한 요소다.

이러한 입력장치는 크게 숫자와 문자가 한데 적힌 키패드(버튼식)와 화면을 꾹꾹 눌러서 입력하는 터치패널 방식으로 나눌 수 있다. 아무래도 요즘 나오는 최신 휴대폰(스마트폰 포함)은 누구나 손쉽게 사용할 수 있는 직관적인 인터페이스인 터치패널 방식이 대세이기 때문에 이에 대해 알아보도록 하겠다.

터치패널은 구현 원리와 동작 방법에 따라 저항막/광학/정전용량/초음파/압력 방식 등 여러 가지 방식으로 나뉜다. 여기서 휴대폰에 주로 쓰이는 방식은 저항막(감압식)과 정전용량 방식 두 가지다.

누르는 터치패널(저항막, 감압 방식)

'저항막 방식(감압식) 터치패널'은 액정 위에 여러 겹의 막(스크린)이 쌓여 있는 형태로 가장 바깥쪽(손이나 펜이 맞닿는 부위)에는 부드러우면서 흠집에 강한 재질의 막이 있고, 다음에는 충격을 완화해주는 막, 그리고 다음은 입력을 감지하는 투명전도막(전기가 통하는 얇고 투명한 기판) 2장이 겹쳐 있다.

동작 원리를 간단하게 설명하자면 이러하다. 사용자가 화면을 누르면, 투명전도막 2장이 서로 맞닿으면서(전기적 접촉, 압력) 발생한 전류와 저항의 변화를 감지해 입력을 판별(가로, 세로 좌표)한다. 따라서 손가락은 물론, 스타일러스 펜(터치펜) 등을 이용해 화면을 터치할 수 있으며, 필기 입력이나 작은 아이콘을 터치하는데도 유리하다.

또한, 원리가 간단한 만큼 비용이 많이 들지 않기 때문에 가장 널리 사용된 터치패널 방식이기도 하다. 이를 활용한 주요기기로는 닌텐도 DS와 애니콜 햅틱폰, 싸이언 쿠키폰 등이 있으며, 이들은 각각 필기 입력 방식의 게임을 지원한다거나 아기자기한 인터페이스로 저항막 방식 터치패널의 장점을 십분 활용하고 있는 모습이다.

그러나 액정 위에 여러 겹으로 막이 형성된 만큼 화면 선명도가 떨어지고, 충격에 약하다는 단점도 있다. 때문에 고해상도 화면을 지원하는 기기는 화질 저하를 우려해 저항막 방식 터치패널 채택을 회피하고 있으며, 날카로운 재질로 터치할 경우 화면에 흠집은 피할 수 없다.

만지는 터치패널(정전용량 방식)

'정전용량 방식(이하 정전식) 터치패널'은 쉽게 말해 우리 몸에 있는 정전기를 이용하는 방식이다. 정전식 터치패널의 액정 유리에는 전기가 통하는 화합물이 코팅되어 있어 전기가 계속 흐르는데, 화면에 손가락이 닿으면 액정 위를 흐르던 전자가 접촉 지점으로 끌려오게 된다. 그러면 터치패널 모퉁이의 센서가 이를 감지해서 입력을 판별하게 된다.

따라서 화면을 살짝 스치듯 만져도 터치 입력이 가능(감성적인 느낌 연출)하며, 멀티 터치(여러 접촉 부위를 인식)를 지원한다. 또한, 유전체(전기가 통하는 화합물)가 코팅된 액정 유리를 사용했기 때문에 화질이 저하될 염려도 없다. 이를 활용한 주요기기로는 애플 아이폰, 애니콜 갤럭시S, HTC HD2 등이 있으며, 이들은 고화질 화면에 다양한 기능을 감성적 터치 인터페이스로 구현한 것이 특징이다.

그러나 정전식 터치패널 역시 무결점은 아니다. 가장 먼저 손가락과 같이 전기가 통하는 물질이 아닐 경우(비전도체: 전기가 통하지 않음) 터치 입력이 불가능하다. 따라서 저항막 방식에서 쓰이는 스타일러스 펜(터치펜)을 이용할 수 없으며, 장갑을 끼고 화면을 터치할 수 없다. 또한, 손가락이 굵은 사람은 화면에 작은 아이콘을 터치해야 할 때 어려움이 있을 수 있다.

분명 정전식 터치패널의 내구성은 저항막 방식에 비해 뛰어난 것(코팅된 강화 유리를 사용하기 때문)이 맞지만, 화면에 작은 손상(충격으로 인한 흠집)이 생길 경우 아예 터치가 되지 않을 수 있고, 이를 교체하는데 드는 비용이 상대적으로 비싸다.

키보드를 빼닮은 쿼티 키패드

이왕 최신 휴대폰의 입력 방식에 대해 알아본 김에 ‘쿼티(QWERTY) 키패드’에 대해서도 알아보자. 쿼티 키패드는 영문 자판을 PC 키보드와 동일한 형태로 배열하여, 사용자의 친숙도와 편의성, 그리고 문자 입력 신속성이 월등한 입력 방식이다.

숫자가 기본이 되는 일반 키패드와 형태에서 다소 차이가 있으며, 조합형 키가 아니라 개별적으로 키가 구성되어 있어 자판의 개수가 많다. 또한, 한정된 공간에 많은 키를 구성해야 하기 때문에 자판의 크기는 상대적으로 작은 편이다. 그럼에도 일반 키패드보다 정확성이 높아, 오타가 적다는 것은 분명한 장점이다.

따라서 쿼티 키패드는 장문의 글(메일, 보고서 등)을 작성하는데 유리하며, 이를 활용한 주요 기기에는 블랙베리 9800, 싸이언 옵티머스Q, 모토로라 모토쿼티 등이 있다. 이들 모두 쿼티 키패드를 장착함으로써 메시징 기능을 특화한 스마트폰으로 알려져 있다.

다만, 화면과 일체형인 터치패널 방식에 비해 별도로 쿼티 키패드를 위한 공간을 마련해야 하기 때문에 여러모로 아이디어(슬라이드, 키패드 사이즈 축소 등)를 내봐도 자연스럽게 휴대폰의 부피가 커질 수밖에 없다.

터치패널의 시대 강림

이리하여, 최신 휴대폰 입력장치 가운데 대세로 자리한 두 가지 터치패널 방식과 일반 키패드 방식의 발전형인 쿼티 키패드에 대해 알아봤다.

결론적으로 터치패널은 화면에 표시된 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 휴대폰을 직관적으로 조작함으로써 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력장치를 말한다. 그리고 쿼티 키패드는 숫자 위주의 키패드에 변화를 주어 기능의 다변화를 꾀한 입력장치다. 따라서 구현 방법과 동작 방식은 저마다 다르지만 모든 것이 ‘사용하기 편리한 입력장치’라는 범주 안에 속해있다고 해도 과언이 아니다.

현재(2010년 9월)를 기준으로 아주 한참은 터치 인터페이스를 넘어설 만한(직관적이고, 사용하기 편리한) 입력방식은 나오지 않을 것으로 전망된다. 결국 우리는 나날이 발전하는 휴대폰을 보며 이보다 발전된 입력장치의 등장을 기다리는 일만 남은 셈이다.

글 / IT동아 이기성(wlrl@itdonga.com)