[떠오르는 특허 기술⑪] 스마트펜(Smart Pen)

특허뉴스 이성용 기자 | 기사입력 2019/07/12 [12:15]

[떠오르는 특허 기술⑪] 스마트펜(Smart Pen)

특허뉴스 이성용 기자 | 입력 : 2019/07/12 [12:15]
▲ 국내 펜앤프리(PNF)사의 LOLLOL     © 특허뉴스

 

 

스마트펜은 좌표코드가 인쇄된 종이에 글씨를 쓰거나 그림을 그리면 스마트폰이나 PC에 그림과 글씨가 그대로 저장되는 전자펜이다. 스마트펜 분야 특허 기술 트렌드 및 시장 동향을 분석한다. <편집자>

 

스마트펜은?

 

스마트펜은 좌표코드가 인쇄된 종이에 손글씨를 쓰거나 그림을 그리면 스마트폰이나 PC에 그림과 글씨가 그대로 저장되도록 해주는 전자펜이다. 주요 적용분야는 펜터치로 소리가 나는 음성 펜이나 필기를 기록하는 스마트 펜 등의 활용이 가능하다. 펜으로 인쇄물을 터치해서 즉시 종이의 좌표를 취득해 디지털 콘텐츠로 연결하는 서비스는 현재 외국어 학습 교재 및 유아용 동화책에 활용 중으로 책에 펜을 대면 소리가 나는 음성 펜을 예로 들 수 있다.

 

현재 판매되는 제품은 터치하는 부분의 포인팅이 가능하도록 앞부분이 좁은 스캐너 형태를 가지고 있으며, 코드의 스캔과 음성의 재생이 반복되는 원리로 구성되어 있다. 또한, 일반 볼펜과 같이 종이위에서의 펜의 움직임을 자동으로 기록하는 기술은 인쇄면 위에서의 펜의 움직임을 기록하기 위해 초당 70회 이상의 좌표 획득을 반복하는 기술로 볼펜의 좌표 정보와 필기 당시의 압력을 기록해 보관함으로써, 아날로그 펜에 가까운 정보가 기록되는 구조를 가진다.

 

한국디자인진흥원이 조사한 향후 구입하기를 희망하는 IT기반 주변 제품 설문 조사에 의하면 터치펜 및 스타일러스펜 구입을 희망한다는 비율이 응답자의 6.3% 였다. 터치펜 및 스타일러스펜은 스마트펜과 사용 목적이 유사하다고 판단되는 제품이다. 스마트펜을 구매하고자 하는 사람들은 학교 수업이나 회의, 세미나 등에 참석하는 동안 기록한 메모나 노트를 저장하고자 하는 사람들이 대부분일 것으로 판단된다. 따라서 위의 설문 조사 결과에 의하면, 스마트폰 이용자들 중에서 스마트폰이 업무나 스케줄 관리에 필요하다고 응답한 사람들(34.7%) 중 터치펜 및 스타일러스펜을 구입을 희망하는 사람들 (6.3%, 2014)이 잠재 고객이라고 추측 할 수 있다.

 

스마트펜 기술 동향

 

스마트펜은 사용자가 자연스럽게 필기한 내용을 분석해 태블릿이나 PC에 전송하는 기술로 스마트기기의 발전으로 관련 기술의 관심이 높아지고 있다.

스마트펜의 대표적인 국내업체인 네오랩컨버전스는 좌표계를 구성하는 종이 GPSn코드 기술을 개발했고, 이 기술을 통해 광학식 전자펜으로 종이위에 남긴 기록이 디지털화되어 스마트폰, 태블렛 PC 등에 전송 저장되어 추후 열람, 검색이 가능하게 했다.

 

OSP(Optimal Steganographic Printing) 기술을 활용한 미세 도트 프린팅 구현 전용용지는 code 인쇄가 눈에 보이지 않으며, 렌더링 알고리즘으로 종이에 쓴 손글씨를 원 필기에 거의 가깝게 표현하도록 설계됐다.

 

n코드 기술은 코드화된 점의 패턴을 종이에 인쇄해 광학기계를 통해 정보를 읽어내는 기술로 인쇄된 점의 패턴은 육안으로는 식별이 불가능하며 특정한 광학기계를 통해서만 읽을 수 있다. 고성능 디지털 좌표 기록과 연속되는 아날로그 필기를 초당 120회 샘플링하고 좌표로 구현해 실제 사용자가 필기한 내용을 원본과 거의 동일한 형태로 저장 가능하며, 정교한 복원을 위한 렌더링 엔진은 사람의 손글씨를 가능한 종이에 쓴 원 필기에 가깝게 표현하도록 설계하고 있다.

 

ANOTO사의 라이브 펜은 펜으로 전자노트작성과 디지타이저 기능이 동시 가능하다. 또한, 별도의 리시버나 태블릿이 없더라도 디지털펜과 닷패턴 노트를 통해 장소와 관계없이 본인이 필기한 기록을 저장 할 수 있으며, 익숙한 필기패턴을 그대로 유지하면서 본인만의 전자문서를 만들 수 있다는 장점을 가진다. 펜에 저장된 내용은 등록된 PC나 태블릿에 연결해 자료를 자동으로 전송한다.

 

WACOM사의 인튜어스 시리즈는 2048 단계의 펜 압력감지 및 기울기 인식 센서를 통해 사용자가 붓을 사용하거나 펜을 사용할 때의 정밀함을 표현 해 창작이 가능하다. 또한, 멀티터치를 통해 직관적으로 작업물을 배치하고 탐색할 수 있다. 하지만 스마트펜과 다르게 전자기를 받아들일 수 있는 장치가 필요해서 휴대가 어렵다는 단점을 가진다.

 

스마트펜 특허기술 동향

 

▲ 마우스 기능을 구비한 스마트펜 특허 도면     ©특허뉴스

 

 

캐논은 마우스 기능을 구비한 스마트 펜특허를 출원했다. 스마트펜에 전원을 공급하는 전원부와 펜의 움직임을 검출하는 센서부, 마우스기능을 설정하기 위한 터치패널부, 실행된 작업을 제어하는 제어부 등을 포함한다. 블루투스 등 무선통신 방식으로 PC, 스마트폰, 스마트 패드 등을 포함하는 사용자 단말에 연결되어 사용자 단말 조작시 편하고 빠른 조작이 가능하다.

스마트펜 본래의 기능으로 패드형 단말의 기록기능은 물론, 프리젠테이션시에는 펜과 마우스 기능을 동시에 구현해 설득력 있는 프리젠테이션이 가능하도록 해준다.

 

▲ 전자펜을 이용한 교육 관리 시스템 특허 도면     © 특허뉴스

 

나이츠넷이 등록한 도트 코드 기반의 필기 인식 전자펜을 이용한 교육 관리 시스템, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체특허는 도트 코드 기반의 필기 인식 전자펜을 이용한 교육 관리 시스템에 관한 기술이다. 각 학생에 할당된 복수의 전자펜들과 교사에게 할당된 교사용 단말을 포함하는 스마트 교실 시스템과 통신해 교사용 단말로부터 교육 관련 데이터를 수신하고, 상기 수신된 교육 관련 데이터를 데이터베이스에 저장한다. 전자펜으로 미리 설정된 패턴이 인쇄된 인쇄물에 필기할 때, 상기 전자펜에서 필기 정보를 수집해 교사용 단말로 전송하는 것이 특징이다.

 

셀바스에이아이가 등록한 전자 잉크 방식을 이용한 잉크에디터 및 이를 이용한 잉크에디터 시스템특허는 터치스크린, 펜 테블릿 등의 펜 입력 장치를 사용해 그림 또는 글씨를 쉽게 입력하고 입력된 텍스트 또는 잉크데이터를 자유롭게 편집할 수 있는 전자 잉크 방식의 잉크에디터 및 그 시스템에 관한 기술이다. 전자 잉크 방식을 이용한 잉크 에디터는 텍스트와 다양한 선의 두께 또는 색으로 표현되는 그림 또는 글씨로 이루어진 잉크 데이터를 좌표열 단위로 디스플레이하는 출력창과 잉크데이터를 문자 단위 크기로 입력받을 수 있는 폭이 미리 정해진 고정필기창 및 폭이 변하는 자유필기창을 포함한다.

 

▲ 전자 잉크 방식을 이용한 잉크에디터 시스템 특허 도면     © 특허뉴스

 

터치스크린, 펜 테블릿 등을 사용해 다양한 두께 및 색으로 표현되는 잉크 데이터를 입력시키는 방법을 채택함으로써 텍스트 데이터만을 입력하던 텍스트 에디터를 보완하여 좀 더 다양하고 편리한 방법으로 텍스트 및 잉크 데이터를 입력할 수 있다. 잉크 데이터를 좌표열 단위로 편리하게 처리하여 저장할 때 작은 크기로 데이터를 저장할 수 있다. 또한 각 개인의 필체를 보여줌에 따라 그 필체를 통하여 느껴지는 인간적인 느낌 등을 간접적으로 느낄 수 있게 됨에 따라 입력의 편리성과 효율성을 극대화 할 수 있다.

 

스마트펜 시장 동향

 

지난 몇 년간 고성장을 이어온 스마트기기 산업은 모바일 액세서리로 시장을 확대할 것으로 예상된다. 국내 모바일 액세서리 시장은 ‘102,400억 원에서 ‘131.6조원으로 6.7배 성장했으며, ‘15년에는 2조원에 근접했다.

 

최근 스마트폰 시장이 하드웨어 경쟁에서 모바일 액세서리 경쟁시대로 변화하고 있다. 특히 사람들은 취향에 맞는 어플리케이션을 다운받고, 다양한 액세서리들을 구매하는데 많은 시간과 돈을 지불하고 있다. 글로벌 스마트기기 제조사들은 경쟁제품보다 우위를 점하기 위해서 다양한 액세서리 산업에 진출하고 있다. 대기업의 시장진입으로 액세서리의 사전적 정의도 기존 옵션부품 성격에서 핵심부품으로 인식되고 있다. 또한, After market에서 Before market으로 유통경로가 변화하고 있다.

 

액세서리 제품 중 주목할 아이템은 1)케이스와 보호필름, 2)무선충전기, 3)액세서리 등이 있다. 케이스와 보호필름은 전체 시장의 90%를 차지하는 대표적 아이템이다.

 

▲ 국내 스마트폰 액세서리 시장규모     © 특허뉴스

 

스마트펜의 잠재 수요자 대부분은 스마트폰 사용자 중에 있을 것으로 가정해 스마트폰의 가입자 추세와 사용 실태와 연관을 지어 스마트폰과 관련된 스마트펜 시장규모를 예측했다.

 

엠브레인트렌드모니터(trendmonitor.co.kr)의 스마트폰의 주 이용용도에 관한 2013년 설문조사 결과에 의하면, 20대와 50대 모두 SNS 및 메신저(2073.4%, 5048.2%, 중복응답) 이용이 많은 가운데 20대는 게임(45.8%), 50대는 이메일 확인 및 업무(50.6%) 목적으로 스마트폰을 많이 이용하는 것으로 조사되었다. 그 밖에 알람 및 스케줄 관리(2031.2%, 5035.6%)와 사진촬영(2030%, 5036%)20대와 50대가 모두 많이 이용하는 스마트폰의 용도였다.

 

20대가 주로 이용하는 어플리케이션은 메신저 등 커뮤니케이션(58.7%, 중복응답)SNS와 커뮤니티 같은 소셜 콘텐츠(45.7%)였으며, 게임(34.3%)과 음악(28.7%)관련 어플리케이션도 많이 이용했다. 50대 역시 커뮤니케이션 어플리케이션(54.7%, 중복응답)을 가장 많이 이용했으나, 그 다음으로는 날씨(29.1%), 금융(26.3%), 카메라(25.2%), 뉴스(23.7%) 관련 어플리케이션 이용이 많았다. 설문 조사 결과에 의하면 20대와 50대 응답자를 통틀어 평균적으로 약 34.7% 가량이 본 기술제품과 연관을 지울 수 있는 업무용도 및 스케줄 관리에 이용하는 것으로 추정된다.

 

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