ZWO의 다음 스마트 망원경은 특허 공보에 이미 그려져 있었다

지난번에 Draco의 반사굴절 광로 특허를 다 읽은 김에, ZWO의 특허도 한 번 훑어보았습니다. ZWO(쑤저우 전왕 광전, 蘇州振旺光電)는 2014년부터 올해 7월까지 중국에서 발명과 실용신안을 합쳐 53건, 디자인(외관 설계)을 별도로 14건 출원했습니다. 그중 가장 흥미로운 것은 작년 말의 일괄 출원입니다. 경통 1건, 본체(일체형) 1건에 더해 제어 방법, 마운트 헤드, 디자인 출원이 있습니다. 올해 8월에 발표된 S50 Pro와 대조해 보면 경통 건은 이미 제품이 되었고, 본체 건은 S50 Pro에는 아직 없는 것입니다. ZWO의 그다음 스마트 망원경이 어떤 모습일지는 공보에 이미 거의 그려져 있다고 할 수 있어, 참고가 되도록 정리해 보았습니다.

액세서리에서 본체로

초기의 ZWO가 출원한 것은 대부분 실용신안으로, 필터 휠, ADC, 가이드 카메라 같은 액세서리의 구조 개선이었습니다. 2021년은 실용신안이 가장 많았던 해로 모두 11건이며, 적도의, 전동 포커서, 듀얼 센서 카메라가 모두 이 해에 나왔습니다. 2024년 이후에는 발명의 비중이 뚜렷하게 높아져, 2025년의 14건 중 13건이 발명이고 내용은 거의 모두 스마트 망원경과 관련되어 있습니다. 극축 맞춤, 대상 찾기, 촬영 계획, 온도 제어, 캘리브레이션 등입니다(그림 1).

ZWO에게는 같은 날 여러 건을 한꺼번에 내는 습관도 있습니다. 2021년 7월 5일에는 같은 날 실용신안 6건을 출원했고, 이듬해 1월에 AM5가 발표되었습니다. 2023년 3월에는 「망원경」 디자인 1건을 출원했고, 다음 달에 Seestar S50이 출시되었습니다. 디자인 출원은 보통 제품이 거의 확정될 때쯤 내기 때문에, 이런 출원과 제품 발표의 시기는 가까운 경우가 많습니다(그림 2).

작년 말의 일괄 출원도 같은 패턴입니다.

1. 2025년 11월 10일: 발명 「경통 구조 및 촬상 장치」(CN121254475A). 출원인이 조기 공개를 직접 청구하여 올해 1월 2일에 공개되었습니다. 같은 날 「Smart camera」 디자인(CN310001094S, 올해 5월에 공고됨)도 함께 출원했습니다.

2. 2025년 12월 31일: 같은 날 발명 세 건. 「촬상 장치」(CN121771506A), 「촬상 장치의 제어 방법」(CN121771505A), 그리고 「구동 구조 및 그 경위대 및 천체 관측 장치」(CN121477464A)입니다.

경통, 본체, 제어 방법, 마운트 헤드에 외관까지 더하면 얼핏 신제품 한 대의 완전한 특허 패키지처럼 보이지만, 이후의 제품과 대조해 보면 두 대로 나뉘어야 합니다.

경통: 광로를 직통형 경통 안으로 접다

경통 건의 청구항에는 직통형 케이스, 통 안에서 광로를 U자형 또는 Z자형으로 접는 두 개 이상의 반사 부재, 그리고 촬영용 센서 하나와 별 찾기·구도 확인용 광각 센서 하나가 적혀 있으며, 두 렌즈 세트는 같은 쪽 끝에서 빛을 받아들입니다(그림 3). 명세서에는 ’경통 구조의 이형으로 인한 무게 중심의 불안정’을 피한다는 언급이 있는데, 초기 S50은 쐐기형 본체이므로 아마 이를 가리키는 것으로 보입니다. 빛이 통 안에서 왕복하므로, 같은 길이에 더 긴 초점 거리를 넣을 수 있습니다.

이 건은 나중에 S50 Pro가 된 것으로 보입니다. 올해 8월 25일에 발표된 S50 Pro는 공식 사양에 ’접힌 광로’라고 적혀 있고, 장초점(260mm, f/5.2)과 광각의 두 렌즈를 갖추고 있어 이 건의 청구항과 들어맞습니다. 같은 날 출원한 「Smart camera」 디자인은 아마 S50 Pro의 외형일 것입니다. 출원에서 발표까지는 약 9개월 반입니다.

본체: 렌즈 세 개, 냉각, 하모닉 마운트 헤드

12월 31일의 「촬상 장치」가 본체이며, 도면 8장에 본체, 마운트 헤드, 내부 배치가 모두 그려져 있습니다. 명세서에 따르면 대략 다음과 같은 요점이 있습니다(그림 4).

1. 렌즈 세 개: 장초점 주 렌즈, 가이드 스코프, 광각 렌즈로, 초점 거리는 이 순서로 짧아집니다. 명세서의 배경 기술 서술은 꽤 직설적입니다. 현재는 장초점과 광각만 있는 기종뿐이며, 경위대 자체의 기계적 오차 때문에 최대 노출 시간이 보통 60초까지밖에 안 된다는 것입니다. 가이드 스코프를 추가하는 것은 한 장당 노출을 늘리려는 것으로 보입니다.

2. 가이드 스코프는 본체에 내장할 수도 있고 외장으로 달 수도 있으며, 도브테일 홈, 스냅식 걸쇠, 자석으로 케이스 측면에 장착하고 USB 또는 접점으로 연결합니다. 가이드가 필요 없는 짧은 노출을 찍을 때는 떼어 낼 수 있어, 무게도 줄고 전력도 절약됩니다.

3. 장초점 경통은 앞·가운데·뒤의 세 부분으로 나뉘며, 앞부분과 뒷부분의 개구는 같은 방향을 향합니다. 명세서 스스로 이를 ’U자형 접힘 광로’라고 부르고 있어, 11월의 경통 건과 일치합니다. 세 부분의 지름은 광로를 따라 점점 작아지고, 광각 렌즈는 앞부분과 뒷부분 사이에 놓이며 광축이 장초점과 평행합니다. 광각 화면에서 고른 대상을 바로 장초점 시야의 중앙에 맞출 수 있습니다.

4. 주 센서 뒷면에는 반도체 냉각 소자가 붙어 있고, 방열 쪽은 방열 핀에 연결되며, 핀은 팬의 바람길 안에 놓여 있습니다. 즉 주 센서를 능동적으로 냉각하는 셈입니다. 장시간 노출에서의 열 잡음은 훨씬 다루기 쉬워질 것입니다.

5. 마운트 헤드는 외팔 구조로, 두 축이 각각 하모닉 감속기와 모터를 한 세트씩 사용하여 L자형으로 배치됩니다. 배터리 칸은 받침대 맨 아래에 놓여 카운터웨이트를 겸하며, 경통이 올라갔을 때의 전도 모멘트를 상쇄합니다. 외팔 위쪽에는 오목한 홈도 파여 있어 손잡이 역할을 합니다. 같은 날의 「구동 구조 및 그 경위대」도 서로 수직인 두 세트의 하모닉 구동이며, 명세서에는 ’자중이 큰 경통’을 구동하는 것이 목적이라고 적혀 있습니다.

이 기종은 더 이상 S50 Pro가 아닙니다. S50 Pro에는 가이드 스코프도 냉각도 없고, 공식 사이트에는 장노출로 60초를 찍으려면 적도의 모드로 전환해야 한다고 적혀 있는데, 이는 바로 이 명세서의 배경 기술이 해결하려는 문제입니다. 이 출원들을 맞추어 보면, 본체 건은 S50 Pro의 그다음 기종으로, 현재 기종보다 더 크고 무거우며 장노출 딥스카이를 지향하는 방향일 것입니다. 가이드, 냉각, 하모닉은 원래 모두 전통적인 천체 사진 장비의 구성이었는데, 이제 하나의 스마트 망원경 안에 담기고 있습니다.

해외 출원

또 하나의 변화는 해외입니다. ZWO의 PCT 출원은 2021년에는 한 건뿐이었고, 그 뒤 3년을 건너뛰어 2024년 12월부터 2025년 1월 사이에 단숨에 네 건을 냈으며, 그중 「광학 촬상 장치」 건은 올해 6월에 이미 유럽에서 공개되었습니다(EP4757335A1). 디자인도 마찬가지로, 2025년 1월 같은 날 미국과 일본에 「Smart camera」를 출원했고, 일본에서는 작년에 이미 등록되었으며 미국에서는 올해 8월에 허가되었습니다. 주된 시장은 줄곧 해외였지만 과거의 특허는 거의 중국에서만 출원되었고, 최근 2년 사이에야 밖으로 펼치기 시작했습니다. 그 시기는 Seestar가 가장 잘 팔리고 DWARF와 Celestron Origin도 이 시장을 두고 경쟁하던 때와 맞물립니다.

특허의 관점에서

마지막으로 특허의 관점에서 짚어 보겠습니다.

1. 이 발명들은 모두 아직 심사 중이며, 등록된 특허가 아닙니다.

2. 본체 건의 독립 청구항은 사실상 ’장초점, 가이드, 광각의 세 렌즈 세트를 같은 케이스에 싣고, 2축 구동을 더하며, 초점 거리가 이 순서로 짧아진다’는 것이어서, 뜯어 보면 각 요소는 새롭지 않습니다. 장초점과 광각의 조합은 자사의 Seestar S30에 이미 있고, 장초점과 가이드의 조합은 명세서 스스로 선행 기술로 들고 있습니다. 중국에는 출원인이 먼저 판매한 제품에 대한 신규성 유예 기간이 없어, 이미 출시된 Seestar도 마찬가지로 선행 문헌으로 쓸 수 있습니다. 심사 과정에서 범위를 좁혀야 할 가능성이 높고, 최종적으로 남을 가능성이 비교적 높은 것은 U자형 경통, 냉각, 마운트 헤드 배치 같은 종속 청구항의 조합일 것입니다. 경통 건도 비슷하여, 반사 부재로 광로를 접는 것 자체는 매우 오래된 기술입니다.

3. 특허 포트폴리오는 회사가 연구 개발 자원을 이 방향에 걸었다는 것을 보여 줄 뿐, 제품이 꼭 이런 모습이 된다는 보장은 아닙니다.

다만 시기는 Draco와 매우 비슷합니다. Draco 건은 2월에 출원, 3월에 조기 공개, 하반기에 제품 판매였습니다. ZWO의 경통 건은 11월에 출원, 이듬해 1월에 조기 공개, 디자인도 같은 날 제출되었고, 올해 8월에 S50 Pro가 발표되었습니다. 본체 건은 한 달여 늦게 출원되었고 모두 출원 후 1~3개월 안에 공개되었으니, S50 Pro의 속도로 따지면 오래 기다리지는 않을 것입니다. 실제로 어떤 모습인지, 사양과 가격은 어떤지는 정식 발표를 기다리고 동호인이 구입해서 촬영한 결과가 나와야 알 수 있습니다.

(첨부한 그림은 제가 공보 자료를 바탕으로 정리한 통계 그래프와 특허 명세서를 바탕으로 다시 그린 간략한 도식이며, 특허의 원도면도 아니고 실제 제품 설계도 아닙니다.)