[르포]수술실보다 청결…V30 카메라 생산라인

"1마이크로미터 오차도 없는 정밀함이 목표"

"이제 생산라인으로 들어가겠습니다. 방진복, 방진화, 방진모, 마스크를 착용해주십시오. 장갑은 두 겹으로 껴주시고, 에어샤워(소독)는 네 명씩 줄서서 진행됩니다."

LG전자는 20일 기자들을 대상으로 광주광역시에 위치한 LG이노텍 공장에서 V30 카메라모듈 생산라인을 공개했다. 공장은 때마침 이날 LG V30 출시에 맞춰 라인을 풀가동 중이었다.

이 날 방문한 LG V30 카메라 모듈 생산라인은 병원 수술실보다 깨끗하게 관리되고 있었다. 철저한 품질 유지를 위해 티끌 하나 발생하지 않는 공정 환경이었다.

20일 광주광역시에 위치한 LG이노텍 카메라 모듈 생산공장에서 연구원이 LG V30와 카메라 모듈을 소개하고 있다. (사진=LG전자)

■ 수술실보다 청결한 공장…"1μm의 오차도 허용 안 해"

LG V30 카메라 생산라인은 1마이크로미터(μm)의 오차도 발생하지 않는 정밀함을 목표로 가동된다.

LG전자에 따르면 이 공장의 초미세먼지 기준은 1ft3(세제곱피트·30cm 길이의 정육면체 크기)의 공간에 1/5 크기(0.0005mm) 10개 이하다. 이는 업계서 유례를 찾기 힘든 환경 기준이다.

이런 이유로 이 곳을 출입하려는 사람은 사전에 엄격한 먼지 제거를 거쳐야 한다.

출입자는 방진복, 방진화, 방진모, 마스크를 착용해야 할 뿐만 아니라 장갑은 두 겹으로 착용해야 한다. 접착롤 먼지 제거, 방진화 바닥 세척, 에어샤워, 손 세척 등 7 차례의 먼지 제거 절차를 거쳐야 생산라인에 입장이 가능한 것.

LG전자에 따르면 이 곳 직원들에겐 화장 조차 허용되지 않는다. 파운데이션, 눈썹, 마스카라는 물론 비비크림과 립스틱조차 제한된다.

완벽한 먼지 제거를 위해 공장서 24시간 가동되는 설비들도 이 공장의 특징이다. 생산 라인에 들어서기 전, 눈에 들어오는 것은 바닥에 촘촘히 박힌 공기 흡입구다. 공장 내 공기 흐름을 위에서 아래로 향하게 해 작은 이물질조차 떠다니지 못하게 했다는 설명이다.

LG V30 카메라 생산라인은 1마이크로미터(μm)의 오차도 발생하지 않는 정밀함을 목표로 가동된다. 사진은 LG V30. (사진=LG전자)

■ 로봇 공정으로 정밀도·효율성 모두 잡았다

LG이노텍 카메라 모듈 공정의 핵심은 액티브 얼라인(Active Align)이다. 이미지 센서 위에 렌즈를 얹는 공정이다.

액티브 얼라인은 렌즈 초점이 정확히 이미지 센서에 맞춰질 수 있도록 정교하게 맞추는 것이 관건이다.

여기에 쓰이는 로봇 팔은 렌즈를 가로, 세로, 위, 아래 등 입체 좌표에 따라 움직여 최적의 초점을 찾아내 정확히 맞춘다.

LG V30에는 F1.6, 글라스 렌즈 등의 다양한 기술들이 스마트폰 최초로 적용됐다. 이 때문에 기술적 완성도를 높인 정밀도가 필수다.

심도, 초점, 해상도 등 화질 요소들은 미세한 변화에도 변수는 기하급수적으로 늘기 때문이다.

렌즈와 모듈을 연결하는 접합공정엔 자동화가 도입돼 생산 효율성과 정밀도가 더욱 향상됐다. 이동 시에 있을지 모를 충격까지 최소화한다.

LG전자 V30.(사진=지디넷코리아)

■ 전체 공정 2/3는 성능시험…"품질엔 타협 없다"

성능시험에 걸리는 시간은 전체 공정의 무려 2/3에 달한다. 이는 생산의 효율성도 중요하지만 품질에서만큼은 타협이 있을 수 없다는 LG 만의 철학이 반영된 것으로 풀이된다.

성능시험은 이전에 비해 훨씬 정교해졌다. LG V30엔 ▲광학식 손떨림 보정기능(OIS) ▲전자식 손떨림 방지(EIS) 기능 ▲레이저 오토 포커스와 위상차 오토 포커스를 결합한 하이브리드 오토 포커스(Hybrid Auto Focus) ▲이번에 도입된 크리스탈 클리어 렌즈 등 LG의 최첨단 기술들이 복합적으로 탑재됐기 때문이다.

우선 OIS 기능 시험은 헤르츠(Hertz·1초에 몇 번 흔들리는지를 나타내는 진동의 단위) 별로 나눠 진행됐다. 1초에 최대 10번까지 빠르게 흔들리는 상황에서 또렷한 사진을 담아낼 수 있어야 합격이다.

이어 화질요소와 전기적 안정성 등을 종합적으로 분석하는 종합 성능 시험이 진행됐다. 화질 요소들과 안정성까지 고려해 각각 성능뿐만 아니라 복합적 성능까지 확인하기 위한 시험은 수차례 반복되고 있었다.

LG V30엔 카메라는 빛을 받아들이는 첫 번째 렌즈가 유리인 크리스탈 클리어 렌즈가 처음으로 탑재됐다. 일반 플라스틱 렌즈보다 더 많은 빛을 받아들인다.

이 때문에 색상 보정 시험에서는 렌즈를 통과한 빛이 손실 없이 이미지 센서에 반영되는지, 왜곡 없이 자연 그대로를 표현했는지 등을 컴퓨터가 색을 수치화시켜 정확히 계산한다.

또 화각, 해상도, 심도, 초점 등을 분석해 모든 조건에서 완벽한 화질을 구현할 수 있을 때 비로소 LG V30에 탑재되는 모듈이 완성된다.

20일 광주광역시에 위치한 LG이노텍 카메라 모듈 생산공장에서 연구원이 LG V30와 카메라 모듈을 소개하고 있다. (사진=LG전자)

■ 묻히고, 얼리고, 짓누르고…"내구성 시험도 혹독해"

내구성 시험실엔 다양한 시험 기기들이 빼곡히 들어서 있다. 모듈은 두께가 얇아졌지만 최고 수준의 강도를 유지해야 한다는 게 LG이노텍 측 설명이다.

게다가 이번 LG V30은 전작 대비 판매 국가 수가 확대돼, 다양한 국가별 기후 환경에 맞는 환경 테스트가 필수다. 극한의 온도·습도 변화 등 환경을 수 차례 변화시켜 품질을 보증한다.

LG V30 카메라 모듈은 모듈 자체의 내구성뿐 아니라 LG V30와 동일한 무게의 모형에 장착한 상태로도 테스트를 진행한다. 충격은 무게에 비례하기 때문에 실제 제품에 탑재된 상태에서의 카메라 모듈 내구성을 확인하기 위해서다.

LG V30 카메라 모듈은 총 15개의 테스트를 거친다. 온도, 먼지 등 환경 조건의 변화에 따른 실험은 물론 텀블테스트(낙하 실험), 순간 충격 테스트 등의 강도 높은 실험도 진행된다.

이른바 '신뢰성 시험'이라고 불리는 이 테스트는 조건을 달리해 총 두 차례 반복 실시된다. 만약 첫 번째 테스트를 통과하더라도 조건을 높인 두 번째 테스트를 통과하지 못하면 다시 처음 생산 단계로 돌아가야 한다.

LG 측 관계자는 "주기적 성능검사는 물론 수시 검사를 통해 생산되는 부품의 품질이 균일한지 확인한다"며 "LG V30의 내구성 테스트는 부품부터 완제품까지 업계 최고 수준을 유지하고 있다"고 설명했다.

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