2016년부터 2022년까지 전세계 연결된 웨어러블 전자기기 수 (출처: Statista)

최근 거리를 다니다 보면 사람들의 귀에는 무선 이어폰이 꽂혀 있는 것을, 팔에는 스마트 워치가 감겨있는 것을 어렵지 않게 볼 수 있다. 글로벌 통계 업체 Statista는 전세계적으로 연결된 웨어러블 전자기기의 수가 2016년 325백만개에서 2022년 1105개로 3배가량 증가할 것으로 발표하면서 시장의 지속적인 확대를 전망하기도 했다. 이처럼 시장이 확대되고 소비자의 수요도 증가하면서, 세계 각국의 전자기기 업체들이 웨어러블 전자기기에 주목해 적극적으로 개발을 진행중에 있다. 이번 글에서는 애플에서 이러한 웨어러블 기술과 관련하여 어떤 특허를 발표해왔는지 알아보고자 한다.

예시적인 직물 기반 제품 단면도와 도표

애플에서 2018년 출원한 ‘직물 제어 장치’ 특허는 입력 회로와 출력 장치를 직물 하우징으로 덮는 기술이라고 요약할 수 있다. 입력 회로로부터 사용자의 입력을 수집해 제어 회로를 거쳐 원격 명령 및 기타 무선 신호를 통신 회로를 통해 송출하는 기존의 전자통신기기의 방식을 사용자가 입을 수 있는 형태로 구현한다는 개념이다. 구성은 간단하게, 전도성 직물 피복층(12)에 근접 센서, 발광 다이오드 또는 햅틱 출력 장치 등 다양한 전기적 구성요소(26)와 경질/연질 폴리머, 폼으로 형성되어 제품을 지지하는 내부 구조(28)로 이루어 진다. 사용자의 손가락이나 외부 물체(30)가 직물(12)표면에 닿게 되면 캐패시턴스 변화를 감지해 입력 위치가 결정된다. 직물(12)은 짜임구조를 다르게 해 거칠기나 빛 투과량을 조절할 수 있으며, 버튼 라벨 및 기타 특징은 원하는 패턴으로 가닥(20)을 얽히거나 열을 가하는 가공 기술을 사용하고 잉크와 같은 재료를 적용시켜 구현할 수 있다. 아이패드 프로용 스마트 키보드 제품에서 관련 기술을 적용하고 있다.  

변형 가능한 하우징 벽 예시

위 그림은 변형 가능한 하우징 벽을 갖는 제품의 예시이다. 직물의 높은 변형 특성이 이 같은 대변형을 가능케 하는 것이다. 하우징 벽 표면의 변형 전(92)과 변형 후(92’)를 비교해 보면 사용자 그립감의 향상이나 변형 감지에 응답하는 명령 입력 등의 기능이 가능할 것이라 생각해 볼 수 있다.

현재 애플이 출시한 웨어러블 제품으로는 애플 워치가 유일하다. 하지만, ‘직물 제어 장치’ 특허를 통해 애플이 또 다른 방식의 입을 수 있는 기술을 준비중에 있음을 확인할 수 있었다. 짜임 구조만 봐서는 기존의 직물과 큰 차이가 없어 보이는 이 특허는 2019년 미국 특허청으로부터 정식 승인을 받았다. 기존 직물과의 차이점은 직물을 통해 만들어진 ‘회로’라는 점이다. 여기에 각종 센서 기술이 접목될 것을 상상해본다면, 애플에서의 또 한번 획기적인 제품 출시를 기대해도 좋을 것 같다.

특허법인ECM

변리사 이은심

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