'G4' 카메라모듈 본격 양산…LG이노텍 "전작 대비 50% 향상"

F1.8 조리개 값 구현…공정 정밀도 40%↑

'손떨림보정기능' 수백번 품질 테스트 거쳐

LG전자 전략 스마트폰 G4의 카메라모듈을 양산하고 있는 LG이노텍 광주공장에서 직원들이 G4 카메라모듈을 소개하고 있다. ⓒLG전자

“전작보다 손떨림보정(OIS)은 20% 이상 향상됐고, 카메라 모듈 자체의 성능은 50% 정도 향상됐습니다.”

LG전자 전략 스마트폰 ‘G4’ 출시를 열흘 정도 앞둔 지난 17일. G4의 카메라모듈 양산에 본격 돌입한 LG이노텍 광주공장을 찾았다. 공장 견학에 앞서 LG이노텍 카메라모듈 개발팀의 유동국 책임연구원은 제품을 설명하며 이같이 말했다. 그의 목소리에는 자신감이 가득 차 있었다.

유동국 연구원은 “G4는 F 1.8 조리개 값을 가진 1600만 화소 후면카메라를 탑재해 어둠 속에서 가장 밝고 선명한 촬영을 도와준다”며 “전면카메라 역시 800만 화소를 내장, 고화질의 셀피 촬영이 가능하다”고 설명했다.

지난해 출시했던 G3의 조리개 값은 F 2.4, 이달 선보인 삼성전자 갤럭시S6의 조리개 값은 F 1.9다. 전작이나 경쟁작과 비교했을 때 가장 낮은 것이다. 조리개 값이 낮을수록 어두운 환경에서 더 밝은 사진을 찍을 수 있다.

LG이노텍은 이번 후면카메라 양산을 위해 원점부터 다시 핵심공정을 재설계 했다. 약 3개월간 과정을 거쳐 ‘어드밴스트 액티브 얼라인(Advanced Active Align)’공정을 개발했다. 이는 6겹의 대구경 렌즈가 겹쳐진 경통부와 이미지 센서를 결합하는 핵심 공정이다. 기존 공정보다 정밀도를 40% 향상시켰다.

유 연구원은 또 “증가한 화소 수만큼 반대로 더 얇은 두께의 카메라를 개발해야 했다”면서 “G4 내부 공간에 800만 화소 전면카메라 모듈을 넣기 위해 0.11mm 두께의 초박막 ‘글래스타입 블루필터(Glass Type Blue Filter)’를 적용했다”고 말했다.

G3 대비 구멍이 더 커져 많은 광량을 받아 들이는 G4의 F1.8 조리개, G3대비 크기와 매수가 증가한 G4의 대구경 렌즈 6매를 설명하는 이미지 ⓒLG전자

일반적으로 카메라 화소 수가 높아질수록 두께도 두꺼워진다. 하지만 LG이노텍은 글래스 타입 블루필터로 모듈 전체의 두께를 4.46mm로 초 슬림화했다. 이 필터는 카메라 렌즈에 들어오는 적외선을 차단하고 가시광선 투과율도 높여준다.

G4의 초정밀 카메라모듈 생산라인인 ‘10존 클린룸(Clean Room)’에 들어가 보았다. 이곳은 출입 시 청결상태를 엄격히 관리하고 있었다. 출입자는 방진복 방진화 방진모 마스크에 장갑 두 겹을 착용하고, 이물제거 절차를 몇 차례 거쳐야 비로소 생산라인에 발을 들여놓을 수 있었다.

이물제거 절차는 △방진복 방진화 등 착용 △접착롤 사용해 먼지 제거 △정전기 테스트 △방진화 바닥 세척 △에어샤워 △손 세척 △접착롤 다시 사용 등으로 이뤄졌다.

반도체 생산라인에 버금가는 수준으로 운영하고 있는 10존(Zone) 클린룸은 1세제곱피트(약 2만8000㎤, 30cm 정도 길이의 정육면체 크기)의 공간에 0.0005mm 크기의 먼지가 10개 이하인 상태를 뜻한다.

클린룸에서 일부 테스트 과정만 공개됐다. 해상도 테스트와 OIS 테스트, color cal 공정을 확인할 수 있었다. 테스트 과정에서 오작동 부품은 시스템 기기가 직접 판별해 이후 자체 파기시킨다.

손떨림보정기능(OIS) 테스트는 가진기를 통해 약 45초간의 떨림에 카메라가 정상 작동하는지 여부를 판별했다. 카메라를 세워놓고 촬영할 경우와 평평하게 놓고 촬영할 경우 등 상황별 테스트도 이뤄졌다. 실제 사용자가 사진을 찍을 때, 손이 떨리는 상황을 가정한 테스트 공정이다.

Color cal 공정은 사진 촬영 시 최상의 화질을 구현하고, 스마트폰 마다 동일한 색상과 자연색을 표현할 수 있도록 테스트를 진행했다.

LG이노텍 카메라 모듈 제조팀장인 최형신 부장은 공정 과정을 설명하며 “일부 G3 생산을 제외하면 모두 G4 카메라모듈 생산에 집중하고 있다”며 출시를 앞두고 생산에 집중하고 있음을 나타냈다.

한편 LG이노텍은 지난 2004년 휴대폰용 카메라모듈 시장에 진출했다. 사업 시작 1년만에 가장 얇은 6.4mm 두께의 200만 화소 자동초점 카메라모듈 개발에 성공한 바 있다.

지난해 OIS에 듀얼LED플래시·레이저오토포커스와의 연동기능을 강화한 1300만 화소 'OIS 플러스' 카메라모듈을 G3에 탑재했다. 올해는 가장 밝은 F1.8 조리개 값을 적용한 1600만 화소 OIS카메라모듈을 G4에 탑재해 주목 받고 있다.