[양태훈기자] LG전자가 차기 전략 프리미엄 스마트폰 'G4'에 F1.8의 조리개값을 제공하는 '1천600만 화소 광학식손떨림(OIS) 방지 후면 카메라 모듈'과 '800만 화소 전면 카메라 모듈'을 탑재, 향상된 카메라 촬영성능을 차별화 포인트로 강조할 예정이다.
지난 17일 전라남도 광주에 위치한 LG이노텍 광주공장을 방문, LG이노텍 카메라 모듈 개발팀 유동국 책임 연구원을 만나 G4의 핵심 기능으로 강조된 카메라 모듈의 성능 및 새롭게 도입된 개발과정에 대한 설명을 들었다.
LG이노텍 유동국 책임 연구원은 "사용자가 원하는 건 어떻게하면 더 좋은 화질의 사진을 주변 환경에 상관없이 빠르게 촬영할 수 있는 가"라며, "조리개값 성능을 개선하면 사용자가 원하는 촬영성능을 제공할 수 있다"고 G4 카메라 모듈의 조리개값 성능 개선의 이점을 설명했다.
일반적으로 사진의 품질은 이미지 센서가 얼마나 더 많은 빛을 받아들이냐에 따라 결정, 이는 렌즈의 투과율을 높여 조리개값을 낮추거나 이미지 센서의 면적을 넓히는 방식을 통해 개선이 이뤄진다.
LG전자와 LG이노텍이 선택한 방식은 렌즈의 투과율을 높여 조리개값을 낮추는 것으로, LG이노텍은 기존 '액티브 얼라인' 공정 대비 정밀도를 약 40% 이상 개선한 '어드밴스트 액티브 얼라인(Advanced Active Align)' 공정을 새롭게 도입해 카메라 모듈의 성능 확보 및 안정적인 양산 수율 확보에 성공했다.
유동국 책임 연구원은 "(LG이노텍은) 6겹의 대구경 렌즈가 겹쳐진 '경통부'와 '이미지 센서'를 결합하는 어드밴스트 액티브 얼라인 공정을 도입, F1.8의 낮은 조리개값 성능을 확보하는데 성공했다"며, "이는 기존 'G3'에 탑재된 F2.4의 카메라 모듈 대비 화면비나 밝기 자체의 현저한 성능향상을 확보할 수 있었다"고 전했다.
실제 이날 G3와 G4로 촬영한 사진을 비교한 결과, G3 대비 G4로 촬영한 사진이 주변 배경의 밝기가 높고 어두운 환경에서도 더 밝게 사진이 촬영된 것을 확인할 수 있었다.
이에 유동국 책임 연구원은 "6겹의 대구경 렌즈 설계는 렌즈 앞면과 뒷면의 중심축의 균형을 이루는 것이 핵심으로 이를 정확하게 정렬하는 것이 쉽지 않았다"며, "공정 내에서 제품 제작 과정 중 발생할 수 있는 미세한 각도차이에서도 해상력 등 사진의 품질 차이가 발생할 수 있어 고도의 정밀함이 요구됐다"고 양산기술 확보에 대한 어려움을 전했다.
실제로 LG이노텍은 작업자들이 방진복부터 방진화, 방진모, 마스크 등을 착용, 방진화 바닥세척부터 에어샤워, 손 세척 등 7차례의 이물제거 절차를 거쳐 생산라인에 출입할 수 있도록 엄격한 청결관리 제도를 시행하고 있었다.
특히, F1.8 후면 카메라 모듈 생산라인 일부를 10존 클린룸에서 작업하도록 해 최적의 성능과 최저의 불량률 달성을 확보할 수 있도록 노력하고 있었다.
10존 클린룸은 1세제곱피트(2만8천㎤, 30cm 길이의 정육면체 크기)의 공간에 0.0005mm 크기의 먼지가 10개 이하인 공간을 말한다. 이미지 센서를 인쇄회로기판(PCB)에 올린 뒤 렌즈가 삽입된 보이스코일모터(VCM)과 연결하는 핵심 공정이 진행된다.
유동국 책임 연구원은 "G4용 카메라 모듈은 VCM도 기존 단방형에서 양방향으로 구동하는 방식을 적용, 필요 초점거리까지의 이동거리가 2분의1로 줄어 초점을 잡는 시간도 향상됐다"며, "기존 대비 전력 효율이 약 50% 이상 개선됐다"고 설명했다.
후면 카메라 모듈 외 새롭게 적용되는 800만 화소 전면 카메라 모듈 역시 얇은 두께를 실현하기 위해 고도의 개발 공정을 적용했다.
이는 전면 카메라 모듈이 후면 대비 부품을 배치할 수 있는 내부 공간에 제약이 많은 만큼 얇은 두께를 요구하기 때문이다.
유동국 책임 연구원은 "전면 카메라 모듈의 두께가 두꺼워지면 결국 스마트폰 자체의 두께가 두꺼워지게 돼 경쟁력이 떨어질 수 있다"며, "G4의 전면 카메라 모듈에는 0.11밀리미터(mm) 두께의 초박막 '글래스타입 블루필터'를 적용, 모듈 전체 두께를 4.46mm로 최소화하는데 주력했다"고 설명했다.
글래스타입 블루필터는 카메라 렌즈로 들어오는 적외선을 차단해 가시광선의 투과율을 높이는 방식으로 기존 대비 촬영 성능을 확보하는 역할을 담당한다.
유동국 책임 연구원은 "기존 G3는 200만 화소 전면 카메라 모듈을 탑재했지만 G4는 800만 화소 전면 카메라 모듈을 탑재해 더욱 고화질의 사진 촬영이 가능해졌다"며, "화수 수의 증가 외 렌즈 자체도 약 15% 정도의 광각 성능의 개선이 이뤄졌다"고 강조했다.
양태훈기자 flame@inews24.com
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