메가급 카메라폰은 인쇄회로기판(PCB)·광학·디스플레이·반도체 등 우리나라 주요 기간 산업의 집합체라고 할 수 있다. 특히 광학산업을 제외한 나머지 산업들은 우리나라가 세계 시장에서 강점을 지니고 있는 분야로 손꼽히고 있다. 따라서 우리나라 메가급 카메라폰은 이들 후방산업의 지원에 힙입어 비록 일본보다 카메라 폰 시장에 뒤늦게 진출했지만 세계 휴대폰 시장에서 강력한 입지를 구축할 것으로 기대된다. 메가급 카메라폰에서 변화될 주요 기술 및 시장 동향을 살펴본다.
카메라 폰에서 인체의 눈에 해당되는 카메라 모듈 화소수가 갈수록 높아지고 있다.
카메라 폰이 지난해 30만 화소 수준에서 올들어 130만 화소와 200만 화소로 자리를 옮기고 시작했다. 특히 중고가형 디지털 카메라급인 300만 화소 이상의 영역까지 넘보고 있어 향후 고화소 카메라 모듈이 디지털 카메라 시장의 일부를 대체할지 관심이 집중된다.
카메라 모듈은 상보성금속산화물반도체(CMOS) 이미지센서·초소형 플라스틱 및 글라스 렌즈·초소형 모터·경통·인쇄회로기판·DSP·ISP·커넥터 등의 주요 부품으로 구성되는데 화소 수가 메가급으로 발전하면서 모듈의 체적을 줄이는 노력들이 활발히 전개되고 있다.
30만 화소와 130만 화소 카메라폰의 경우 제품의 디자인을 설계할 때 카메라 모듈 체적에 큰 영향을 받지 않지만 2메가급 이상의 카메라 모듈은 상대적으로 면적과 높이가 커지게 된다. 광학 줌과 자동 초점 기능을 위해선 렌즈와 이를 구동하는 초소형 모터가 반드시 카메라 모듈에 실장해야 하기 때문이다. 이럴 경우 카메라폰이 투박해지는 등 디자인 설계에 어려움이 따른다.
따라서 메가급 카메라 모듈의 가로 세로 높이를 각각 9.5㎜ 이하로 최대한 낮춰야 하고 이러한 기술이 바로 제품 경쟁력과 직결된다고 해도 과언이 아니다. 카메라 모듈의 높이를 낮추기 위해선 비구면 렌즈 가공 기술 확보가 최대 관건이다. 게다가 1메가픽셀급 카메라 모듈엔 3∼4개의 렌즈가 필요한 반면 2메가 픽셀급 카메라 모듈은 6개의 렌즈가 장착되기 때문에 비구면 형태의 렌즈를 장착, 높이를 최대한 축소해야 한다.
특히 줌기능이 우수한 비구면 글라스 렌즈는 비구면 플라스틱 렌즈보다 상대적으로 고도의 성형 기술을 필요로 한다.
또 CMOS 이미지센서의 회로 선폭을 줄이는 기술이 중요하다. 세계 메이저 반도체 업체들은 화소수를 높이는 동시에 가로 세로의 크기를 조금이라도 줄이기 위해 0.18미크론(㎛) 공정을 도입하기 시작하는 등 미세 공정개발이 주력하고 있다.
이와 함께 렌즈를 구동하는 초소형 모터 기술로 초음파 방식의 압전 선형모터가 각광을 받고 있다. 특히 초음파 압전 선형모터는 50㎛ 수준으로 정밀하게 위치를 제어할 수 있어 메가 픽셀급 카메라폰의 줌 및 자동초점 지원에 적합한 것으로 평가받고 있다.
안수민기자@전자신문, smahn@