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[르포] G4 카메라 ‘혁신’의 시초, 광주에 가다

  • 송고 2015.04.19 11:00 | 수정 2015.04.20 00:01
  • 박슬기 기자 (SeulGi0616@ebn.co.kr)

이달 초부터 LG이노텍 광주공장서 양산 시작

조리개값 F1.8 등 전체적성능 50% 이상 개선

"기술은 소비자가 원하는 방향으로 발전한다. 특히, 스마트폰 사용자가 주변 환경에 구애 않고 양질의 사진을 촬영할 수 있는 방법은 조리개값에 있다."

17일 광주송정역에서 버스로 약 20분 달려 다다른 광주 광산구에 있는 LG이노텍 광주공장. 이곳은 LG전자가 오는 29일 출시하는 스마트폰 G4의 전·후면 카메라모듈을 양산하는 곳이다.

G4는 현존하는 스마트폰 카메라 중 가장 낮은 조리개값 F 1.8에 1천600만 화소 후면카메라, 국내 최초로 800만 화소 전면카메라를 내장했다.

유동국 LG이노텍 카메라 모듈 개발팀 책임연구원은 기자와 만나 이같이 설명하며 “G4 카메라는 기존 제품보다 OIS(손떨림보정·Optical Image Stabilizer) 기능이 20%, 전체적인 성능은 50% 이상 개선됐다”고 자신했다.

LG이노텍 직원이 광주공장에서 스마트폰 G4의 카메라모듈을 소개하고 있다.ⓒLG이노텍

LG이노텍 직원이 광주공장에서 스마트폰 G4의 카메라모듈을 소개하고 있다.ⓒLG이노텍

◆ ‘10존 클린룸’ 운영에 신뢰성 시험까지 ‘엄격’

G4의 초정밀 카메라모듈 생산라인을 둘러보기 전 거치는 출입 절차는 매우 엄격했다. 기자는 이날 방진복을 입은 뒤 부츠를 연상케 하는 방진화를 신고 마스크와 방진모, 두겹의 장갑을 착용했다.

이어 ▲방진화 바닥 세척 ▲에어샤워 ▲손 세척 ▲접착롤 사용 등의 이물제거 절차를 거쳤더니 비로소 생산라인 ‘10존 클린룸(Clean Room)’에 비로소 발을 들여놓을 수 있었다.

LG이노텍은 초정밀 카메라모듈의 완벽한 품질 구현을 위해 반도체 생산라인 수준에 버금가는 10존(Zone) 클린룸을 운영하고 있다.

‘10존’은 1세제곱피트(약 2만8천㎤, 약 30cm 길이의 정육면체 크기)의 공간에 0.0005mm 크기의 먼지가 10개 이하인 상태를 말한다. 이와함께 회사는 클린룸 내 최적의 작업환경을 유지하기 위해 항온·항습 제어장치를 갖추고 있다.

G4 카메라 모듈 생산라인의 10가지 공정 중 가장 처음 발을 디딘 곳은 ‘OIS 테스트 공정’이 이었다.

수십 대의 검사장비 안에 들어가있는 카메라모듈은 수백 번을 흔들리면서 촬영하는 가혹 테스트를 받고 있었다. 이는 실제 G4 사용자가 사진을 찍을 때, 손이 떨리는 상황에서 OIS가 정상적으로 작동하는지 시험하는 공정이다.

OIS 시험이 끝나고 모니터 화면에 ‘PASS’가 뜨자 직원은 분주한 손길로 새 카메라모듈을 검사장비안에 재배치하며 시험을 이어나갔다.

이어 ‘이미지 테스트 공정’에서는 전기적인 신호 등 종합적인 테스트가 이뤄지는 곳으로 마지막 테스트 공정이다.

방진복을 벗고 곧장 신뢰성 시험실로 이동했다. 이곳은 카메라 모듈의 신뢰성과 품질을 한층 향상시키는 독립적인 시험 공간이다.

묵직해보이는 한 컨테이너의 동작 버튼을 누르자 뿌연 먼지가 분사되기 시작했다. LG이노텍 관계자는 “스마트폰을 사용하다보면 카메라에 먼지나 이물이 들어가는 경우가 있는데 이를 사전에 검증하고 유입 경로를 미리 차단·방지하려는 목적의 장비”라며 “먼지가 안 들어갈 때까지 시험한다”고 소개했다.

이어 양철 사물함처럼 보이는 세로 1m 길이의 장비가 중간지점을 축으로 계속 회전하고 있었다. 그 안에는 제품이 벽면에 부딪히는 ‘퉁퉁’ 소리가 났다. 이는 소비자가 스마트폰을 떨어뜨리면서 생길수 있는 카메라 기능 불량, 작동 이상 등 내구성을 시험하는 것이다. RPM(revolution per minute)은 1에서 11까지 설정할 수 있었다.

이 관계자는 “일정 수준, 아무 이상이 없을 때까지 시험을 하는데 그전에 불량이 생기면 개선을 해서 품질을 보증한다”고 설명했다.

또다른 신뢰성 시험실에서는 잔충격시험이 진행되고 있었다. 이는 사용자가 스마트폰을 살짝 던졌을 경우를 가정한 시험으로 적게는 수천번에서 많게는 수만번까지 진행된다. 스마트폰의 모든 면, 즉 6면이 바닥에 닿은 상태에서 시험은 계속 이어졌다.

이와함께 각기 다른 온·습도, 정전기, 낙뢰시험 등 자유 자재로 조절할 수 있는 환경 시험들도 진행되고 있었다.

G3 대비 구멍이 더 커져 많은 광량을 받아 들이는 G4의 F1.8 조리개와 G3대비 크기와 매수가 증가한 G4의 대구경 렌즈 6매.ⓒLG이노텍

G3 대비 구멍이 더 커져 많은 광량을 받아 들이는 G4의 F1.8 조리개와 G3대비 크기와 매수가 증가한 G4의 대구경 렌즈 6매.ⓒLG이노텍

◆ G4 카메라모듈 개발만 ‘1년’…공정 정밀도 40% ‘Up’

G4 카메라 모듈의 철저한 생산라인 운영과 신뢰성 시험에 앞서 LG이노텍이 이를 개발하는데 약 1년의 시간이 걸렸다. 특히 양산 검증기간은 4개월이 할애됐다.

LG이노텍은 약 3개월의 기간을 거쳐 ‘어드밴스트 액티브 얼라인(Advanced Active Align)’공정을 개발했다. 이 공정은 6겹의 대구경 렌즈가 겹쳐진 ‘경통부’와 ‘이미지 센서’를 결합하는 핵심 공정으로 기존 ‘액티브 얼라인’ 공정보다 정밀도를 40% 향상시켰다.

특히 G4의 내부 공간에 800만 화소 전면카메라 모듈을 넣기 위해 0.11mm 두께의 초박막 ‘글래스타입 블루필터(Glass Type Blue Filter)’를 적용했다. 이를 통해 모듈 전체의 두께를 4.46mm로 초슬림화했다. 초박막 ‘글래스타입 블루필터’는 카메라 렌즈에 들어오는 적외선을 차단하고 가시광선 투과율을 높여 보다 자연스럽고 정확한 색감을 표현한다.

LG 전작 스마트폰의 조리개값은 옵티머스G가 F 2.8, G2가 F 2.4, G3가 2.4였다. G2와 G3 카메라는 F 2.4 조리개에 5매의 렌즈 구조로 설계된 반면, G4 F 1.8 조리개에 6매의 대구경렌즈로 이뤄졌으며 기존 대비 15% 개선된 광각 렌즈가 적용됐다.

특히 LG이노텍이 자체 개발한 VCM(Voice Coil Motor)은 근거리·원거리 AF(Auto Focus) 구동방향이 상하로, 기존 위로만 움직였던 단방향 VCM보다 더욱 빠르고 정확하게 피사체를 포착할 수 있다. 유동국 연구원은 “양방향 VCM은 이동경로가 짧아 소비 전력도 적다”고 설명했다.


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