[현장+]

'먼지와의 전쟁'…'LG V30' 카메라 이렇게 만들어진다

입력 2017-09-21 10:00 수정 2017-09-21 10:00
티끌 하나 없는 청결한 생산 환경
1μm 오차도 없는 초정밀 공정
15단계 혹독한 내구성 시험

20일 광주광역시에 위치한 LG이노텍 카메라 모듈 생산공장에서 연구원이 LG V30와 카메라 모듈을 소개하고 있다.

무균실에 들어온 느낌. 마스크, 방진복, 방진화, 장갑으로 눈만 빼곤 모두 가렸다. 생산 라인에 입장하기 위해 접착롤 먼지 제거, 정전기 테스트, 방진화 바닥 세척, 에어샤워 등 먼지 제거 절차만 10여분 정도 걸렸다. 'LG V30' 카메라 모듈은 병원 수술실 보다 깨끗한 환경에서 1μm 오차도 없는 정밀함을 바탕으로 생산되고 있었다.

[ 광주=이진욱 기자 ] 지난 20일 방문한 광주광역시 하남공단에 위치한 LG이노텍 공장. 생산라인 한쪽에는 하얀색과 하늘색 방진복으로 무장한 직원들이 막 최종 테스트를 통과한 성인 손톱 크기의 카메라 모듈을 옮겨 담느라 분주했다. LG전자가 21일 국내 출시하는 전략 스마트폰 ‘LG V30’에 탑재되는 카메라 모듈이다.

V30 카메라는 조리개 값이 F1.6으로 현존하는 스마트폰 중 가장 낮다. 조리개값이 낮을수록 빛을 더 많이 받아들일 수 있기 때문에 더 밝고 생동감 있는 사진과 영상을 촬영할 수 있다. 후면 카메라 모듈의 디자인은 미니멀리즘의 정수를 보여준다. 1600만 화소의 고해상도 렌즈와 사람의 시야각과 비슷한 120도 화각의 광각 렌즈를 모두 탑재한 카메라부의 크기는 전작 대비 절반 이하로 줄었다. 듀얼 카메라 모듈의 두께도 전작대비 약 10% 줄인 5.6mm에 불과하다.

LG V30

◆철저한 품질유지…초미세먼지 1/5 크기 먼지가 10개 이하

V30 카메라 생산라인은 철저한 품질 유지를 위해 말 그대로 ‘티끌 하나 없는’ 공정 환경을 유지하고 있었다. V30 카메라 모듈 핵심 생산 공정은 1ft3(세제곱피트, 약 30cm 길이의 정육면체 크기) 공간에 초미세먼지의 1/5 크기(0.0005mm) 먼지가 10개 이하다.

카메라 모듈 공정의 핵심은 액티브 얼라인(Active Align)이다. 액티브 얼라인이란 이미지 센서 위에 렌즈를 얹는 공정이다. 렌즈의 초점이 정확하게 이미지 센서에 맞춰질 수 있도록 정교하게 맞추는 것이 관건이다. 로봇 팔은 렌즈를 가로, 세로, 위, 아래 등 입체 좌표에 따라 움직여 최적의 초점을 찾아내 정확히 맞춘다.

1개의 모듈에 들어가는 6개의 렌즈가 모두 제자리에 위치하면 비로소 접합 공정(Soldering)으로 넘어간다. 이 공정은 센서와 렌즈가 자리를 잡은 상태에서 안정적으로 전기적 신호가 전달될 수 있도록 접합하는 과정이다.

◆'품질에서 타협없다'…성능시험, 전체 공정의 대부분

성능시험에 걸리는 시간은 전체 공정의 3분의 2. 생산의 효율성도 중요하지만 품질에서만큼은 타협이 없다는 LG의 철학이 담겼다.

광학식 손떨림 보정 기능 시험은 헤르츠(Hertz)별로 나눠 진행된다. 헤르츠란 1초에 몇 번 흔들리는지를 나타내는 진동의 단위다. 1초에 최대 10번까지 빠르게 흔들리는 상황에서도 또렷한 사진을 담아낼 수 있어야 합격이다. 이어 화질요소와 전기적 안정성 등을 종합적으로 분석하는 종합 성능 시험이 진행된다. 화질 요소들과 안정성까지 고려해 각각의 성능 뿐만 아니라 복합적 성능까지 확인하기 위한 시험은 수차례 반복된다.

V30의 카메라는 빛을 받아들이는 첫 번째 렌즈가 유리다보니 일반 플라스틱 렌즈보다 더 많은 빛을 받아들인다. 이 때문에 ‘색상 보정(Color Calibration)’ 시험에서는 렌즈를 통과한 빛이 손실 없이 이미지 센서에 반영되는지, 왜곡 없이 자연 그대로를 표현했는지 등 컴퓨터가 색을 수치화시켜 정확하게 계산한다. 이와 함께 화각, 해상도, 심도, 초점 등을 분석하며 모든 조건에서 완벽한 화질을 구현할 수 있어야 비로소 V30에 탑재되는 모듈이 완성된다.

20일 광주광역시에 위치한 LG이노텍 카메라 모듈 생산공장에서 연구원이 LG V30와 카메라 모듈을 소개하고 있다.

◆'묻히고 얼리고 짓누르고'…15단계 환경 테스트

내구성 시험실엔 다양한 시험 기기들이 들어서 있다. 모듈은 두께가 얇아졌지만 최고 수준의 강도를 유지해야 한다. 게다가 전작 대비 판매 국가 수가 확대되면서 다양한 국가별 기후 환경에 맞는 다양한 환경 테스트도 필수가 됐다.

V30 카메라 모듈은 모듈 자체의 내구성뿐 아니라 V30와 동일한 무게의 모형에 장착한 상태에서도 테스트를 진행한다. 충격은 무게에 비례하기 때문에 실제 제품에 탑재된 상태에서의 카메라 모듈 내구성을 확인하기 위해서다.
V30 카메라 모듈은 총 15개의 테스트를 거친다. 온도, 먼지 등 환경 조건의 변화에 따른 시험은 물론 낙하, 전기충격 등의 강도 테스트도 진행된다. 주기적 성능검사는 물론 수시 검사를 통해 생산되는 부품의 품질이 균일한지 확인한다.

박창곤 LG이노텍 상무는 “카메라 모듈의 성능이 높아질수록 더욱 정밀한 공정과 엄격한 품질 관리가 요구된다”며 “스마트폰 카메라 6년 연속 세계 1위의 기술력과 생산 노하우를 총 집약한 V30로 누구나 최고의 카메라 성능을 쉽고 편리하게 경험할 수 있게 할 것”고 강조했다.

한편 LG전자는 V30를 21일 국내 출시한다. V30는 내장메모리 크기에 따라 64GB 모델과 128GB의 V30+로 출시된다. V30(64GB) 출고가는 94만9300원, V30+(128GB)는 99만8800원이다.

이진욱 한경닷컴 기자 showgun@hankyung.com
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