"어둠에 더 강하다"…LG 'G4' DSLR급 카메라 비밀은

LG전자 스마트폰 'G4'의 카메라모듈을 양산하는 LG이노텍 광주공장. LG이노텍 직원들이 G4의 카메라모듈을 소개하고 있다. G4는 현존하는 카메라 중 가장 낮은 F 1.8 조리개 값을 가진 1600만 화소 OIS 카메라 모듈을 탑재했다./사진제공=LG전자

17일 오후 전라남도 광주 LG이노텍 카메라모듈 생산공장. 이달 말 출시될 LG전자의 새 전략 스마트폰 'G4' 카메라 생산에 한창이다.

'G4'의 수많은 성능 중 회사가 가장 자신하는 것은 '어둠에 강한 카메라'. 현존하는 스마트폰 카메라 중 가장 낮은 F1.8 조리개 값에 1600만 화소 후면카메라를 탑재했다.


'G4' 카메라 생산의 심장부인 이곳에서는 우주인을 연상케 하는 방진복을 착용한 직원들이 성능 검증을 마친 손톱만한 크기의 카메라 모듈을 옮겨 담느라 분주하다. 완성된 카메라가 다양한 온도·습도, 먼지 등에 얼마나 견딜 수 있는지 한쪽에서는 '가혹' 테스트가 진행 중이다.

최형신 LG이노텍 카메라 모듈 제조팀장은 "10가지 정밀한 공정을 통해 지난달부터 'G4' 카메라 모듈 양산에 돌입했다"며 "현재 수율을 전작인 'G3' 수준으로 끌어올려 이달 말 공개 직후 글로벌 출시에 대비하고 있다"고 말했다.

◇F1.8 조리개 값 구현 위해 공정 정밀도 40%향상


DSLR급 'G4' 카메라를 만드는 것이 쉬운 작업은 아니었다. F1.8 조리개 값을 내장한 1600만 화소 후면카메라를 양산하기 위해 원점부터 다시 핵심공정을 재설계했다.

총 개발기간은 1년. 유동국 LG이노텍 카메라 모듈 개발팀 책임연구원은 "총 개발기간 중 후반 3~4개월간은 ‘어드밴스트 액티브 얼라인(Advanced Active Align)’ 공정 개발에 총력을 다했다"고 말했다.

'어드밴스트 액티브 얼라인' 공정은 6겹의 대구경 렌즈가 겹쳐진 '경통부'와 '이미지 센서'를 결합하는 핵심 공정이다. 이를 통해 기존 '액티브 얼라인' 공정보다 정밀도를 40% 향상시켰다.

LG전자 스마트폰 'G4'의 카메라모듈을 양산하는 LG이노텍 광주공장. LG이노텍 직원이 G4의 카메라모듈을 소개하고 있다. G4는 현존하는 카메라 중 가장 낮은 F 1.8 조리개 값을 가진 1600만 화소 OIS 카메라 모듈을 탑재했다./사진제공=LG전자

◇국내 최초 800만 화소 전면카메라 내장 '초박막' 글래스필터 적용

'G4'는 국내 최초로 800만 화소 전면카메라를 탑재했다. 증가한 화소 수 만큼 반대로 더 얇은 두께의 카메라를 개발해야 했다. 일반적으로 카메라 화소 수가 높아질수록 두께도 두꺼워지기 때문.

유 연구원은 "G4 내부공간에 800만 화소 전면카메라 모듈을 넣기 위해, 0.11mm 두께의 초박막 ‘글래스타입 블루필터(Glass Type Blue Filter)’를 적용했다"며 "이를 통해 모듈 전체 두께를 4.46mm로 초슬림화하는데 성공했다"고 말했다. 초박막 ‘글래스타입 블루필터’는 카메라 렌즈에 들어오는 적외선을 차단하고 가시광선 투과율을 높여, 보다 자연스럽고 정확한 색감을 표현한다.

◇'손떨림보정' 대중화 일등공신…수백번 ‘OIS기능’ 품질 테스트

LG이노텍 (209,000원 ▲21,800 +11.65%)은 2013년 LG전자 (92,200원 ▼600 -0.65%) 전략 스마트폰 'G2'에 업계 최초로 ‘손떨림보정기능(OIS, Optical Image Stabilizer)’을 탑재해 대중에게 높은 호응을 얻었다.

이날도 G4의 OIS 기능을 위해 수십 대의 검사장비 안에 카메라모듈을 넣어, 수백 번을 흔들면서 촬영하는 '가혹' 테스트가 한창이다. 실제 G4 사용자가 사진을 찍을 때, 손이 떨리는 상황을 가정한 것.

이 밖에도 360도 회전하는 통에 휴대폰을 집어 던져 계속 돌려보기도 하고, 인위적으로 먼지를 분사에 카메라 속에 얼마나 이물질이 들어가는지를 실험하는 다양한 검증 작업이 이뤄지고 있었다.

최 팀장은 "우리가 미처 인지하지 못하는 다양한 상황에 제품을 노출시키면서 철저하게 사전검증을 하고 있다"고 말했다.

◇0.0005mm 크기 먼지 10개도 안돼…무결점 ‘10존 클린룸’

G4의 초정밀 카메라모듈 생산라인은 출입시 청결상태가 매우 엄격히 관리된다. 출입자는 방진복·방진화 착용, 접착롤로 먼지 제거, 정전기 테스트, 에어샤워 등 총 7차례 이물제거 절차를 거쳐야만 생산라인 ‘10존(Zone) 클린룸(Clean Room)’에 발을 들여놓을 수 있다.

‘10존’은 1세제곱피트(약 2만8000㎤, 약 30cm 길이의 정육면체 크기)의 공간에 0.0005mm 크기 먼지가 10개 이하인 상태를 뜻한다. 최 팀장은 "클린룸 내 최적의 작업환경을 유지하기 위해 철저한 항온·항습 제어장치도 별도로 갖추고 있다"며 "초정밀 카메라모듈의 완벽한 품질 구현을 위해 반도체 생산라인 수준에 버금가는 클린룸은 필수"라고 말했다.

LG전자는 오는 29일 전세계 6개국에서 G4 공개행사를 갖고 글로벌 시장에 제품을 순차적으로 출시한다.