과거에는 디지털카메라와 스마트폰 카메라의 성능이 하늘과 땅 차이였습니다. 스마트폰 카메라 성능 개선이 어려웠던 이유는 작은 크기와 구조적인 한계 때문이었는데요. LG이노텍이 세계 최초로 상용화에 성공한 ‘고배율 광학식 연속줌 카메라 모듈’은 스마트폰 카메라의 판도를 완전히 바꿔 놓았습니다. DSLR급의 촬영이 가능한 스마트폰 카메라의 시대를 연 것이죠. 

이 ‘고배율 광학식 연속줌 카메라 모듈’을 만든 연구원은 ‘발명왕’이라고 불릴 정도로 남다른 아이디어와 실행력을 갖춘 분이라고 하는데요. 지금 만나보겠습니다!

(이성국 책임 연구원)

Q. 연구원님, 안녕하세요. 간단한 자기소개 부탁드립니다.

안녕하세요. LG이노텍 이성국 책임연구원입니다. ‘고배율 광학식 연속줌 카메라 모듈’ 개발에 참여했습니다. 현재는 카메라 모듈 안에 탑재되는 ‘액추에이터’를 만들고 있습니다.

Q. 연구원님께서는 ‘발명왕’이라는 별명을 갖고 계신다고 들었습니다. 이유를 알 수 있을까요?

예전부터 일상생활에서 불편한 점이 있으면 이를 개선할 아이디어를 고민하고, 새로운 것을 만들기를 좋아했어요. 그러다 보니 여러 가지로 특허도 내게 되었는데요. 지금까지 국내 출원 등록, 해외 출원 등록을 한 특허를 다 합치면 200건이 넘어가요. 그만큼 발명에 대한 애정과 열정이 남달랐죠.

본격적으로 ‘발명왕’이라는 별명으로 불린 건 2023년에 ‘올해의 발명왕’을 받고 나서부터인 것 같아요. ‘올해의 발명왕’은 특허청 주관으로, 발명의 날을 맞아 한 해 동안 뛰어난 기술개발 업적을 남긴 발명가 단 한 명에게만 주어지는 의미 있는 상인데요. 제가 개발한 스마트폰용 ‘고배율 광학식 연속줌 카메라 모듈’의 핵심 기술인 OIS 액추에이터와 AF 구조가 높은 평가를 받아 ‘올해의 발명왕’ 상 및 ‘산업포장’까지 받을 수 있었습니다.

Q. 그렇다면 ‘고배율 광학식 연속줌 카메라 모듈’이 무엇인지 소개 부탁드립니다.

‘고배율 광학식 연속줌 카메라 모듈’(이하 연속줌 카메라)은 배율(Zoom)과 AF(Auto-Focus, 자동 초점)를 담당하는 렌즈가 서로 분리되어 구동하는 장치입니다. 카메라에 관심이 있는 분들은 잘 아시겠지만, 카메라 줌은 렌즈를 앞뒤로 움직여 상을 확대/축소하는데요. 줌 렌즈가 움직여 배율이 바뀔 때, AF 렌즈도 빠르고 정확하게 움직여 초점을 잘 맞춰주어야 선명한 상을 얻을 수 있죠. 

LG이노텍의 연속줌 카메라는 줌 렌즈와 AF 렌즈를 움직이는 ‘액추에이터’를 매우 정밀하게 제작해, 사용자가 원하는 모든 배율의 범위 내에서 화질 저하가 없도록 만들었습니다. 쉽게 말해 DSLR에 적용되는 광학 기술을 스마트폰에 구현한 것이라고 생각하면 돼요. 이러한 스마트폰용 연속줌 카메라 기술은 LG이노텍이 2021년에 세계 최초로 상용화했습니다. CES 2023 ‘혁신상’, 국내의 ‘장영실 상’, 그리고 최근에는 미국 ‘에디슨 어워즈’까지 수상할 정도로 혁신적인 기술이라는 점을 말씀드리고 싶어요.

Q. ‘액추에이터’가 무엇인지 자세히 설명해주실 수 있을까요?

앞서 간단히 말씀드렸던 것처럼 액추에이터는 카메라의 렌즈를 움직이는 부품입니다. 특히 연속줌 카메라에서는 배율을 담당하는 액추에이터, AF를 담당하는 액추에이터, 그리고 손떨림을 보정하는 OIS 액추에이터까지 3가지의 액추에이터가 유기적으로 정밀하게 제어되어야 고품질의 사진을 얻을 수 있는데요. 그래서 액추에이터를 정밀하게 설계/제어하고 이를 개발자가 의도한대로 제조하는 것이 매우 중요합니다. 다시 말해 개발자가 원하는 위치에 정확하게 액추에이터가 이동해야 하는 것이죠. 

LG이노텍의 줌 액추에이터는 마이크로미터(㎛,100만분의 1미터)단위로 정밀하게 다룰 수 있는 제어 기술이 적용됐습니다. 또한 액추에이터의 설계부터 공정 프로세스, 제어 및 카메라 모듈까지 전체를 수직계열화하여 고성능의 액추에이터를 만들어 낼 수 있습니다. 

Q. 연속줌 카메라는 어떻게 개발하게 되었나요? 개발 과정에서 기억에 남는 에피소드도 있다면 말씀 부탁드립니다.

당시 스마트폰 카메라 시장에서는 고정줌 카메라 모듈을 막 상용화하기 시작한 시점이었어요. 하지만 고정줌은 렌즈가 일체화되어 있기 때문에, 특정 배율에서만 화질이 선명하고 나머지 영역에서는 화질 저하가 발생했습니다. 여러분도 스마트폰 카메라를 사용하다 보면 특정 배율에서는 화질이 깨끗하게 나오는데 줌을 당길 때 화질이 깨지는 현상을 겪어 보셨을 텐데요. 

이를 위해서 EIS(Electronic Image Stabilization, 전자식 이미지 보정) 기술을 활용했지만, EIS로도 보정이 어려운 상황에서는 화질 저하가 최소화되는 지점까지 사람이 직접 움직이는 ‘발 줌(Zoom)’을 해야 했죠. LG이노텍은 EIS 보정을 최소화하면서 모든 배율 내에서 화질 저하가 발생하지 않는 카메라 모듈을 개발한다면, 이 같은 번거로움을 없앨 수 있지 않을까 생각했습니다. 여기에서 출발한 것이 바로 연속줌 카메라입니다. 

저는 연속줌 카메라 개발 초기에 합류했는데요. 당시에는 OIS 액추에이터에 대한 솔루션이 없어서 팀원들과 함께 많은 고민을 했습니다. 몇 달 동안의 브레인스토밍 끝에 하나의 솔루션을 채택했고, 후배 사원과 함께 첫 시제품을 제조했어요. 시제품이 정상적으로 구동되는 것을 확인했을 때, ‘드디어 솔루션을 찾았구나’ 하는 생각에 무척 기쁘고 벅차 올랐던 것이 기억에 남습니다.  

Q. LG이노텍의 연속줌 카메라는 고객의 어떤 Pain Point를 개선했다고 생각하시나요?

LG이노텍의 연속줌 카메라는 스마트폰으로 DSLR 카메라급 고화질 촬영이 가능한 것은 물론, 스마트폰 내부 공간을 추가로 확보하고 배터리 효율도 개선할 수 있는 이점이 있어요. 기존 기술로는 고정줌 모듈을 여러 개 장착해야 광학식 줌을 제대로 구현할 수 있었지만, 연속줌은 모듈 하나만 장착해도 가능하기 때문입니다.

Q. 미래의 발명왕을 꿈꾸는 후배들에게 한 말씀 부탁드릴 수 있을까요?

여러분의 아이디어를 과소평가하지 마세요. 여러분이 평범하다고 생각하는 아이디어가 세상을 바꿀 수 있습니다. 아이디어가 있다면 적극적으로 발전시키고, 그것을 구체화하는 데 도움을 받을 수 있는 동료를 찾으세요. 가능하다면 특허 등을 통해 여러분의 권리를 보장받으면 더 좋고요. 

예를 들어 LG이노텍은 특허팀이 운영되고 있어서, 개발자가 아이디어를 내면 특허팀에서 도움을 줍니다. 사내 시스템에 내가 원하는 발명의 특징, 원리, 차별점 등의 아이디어를 올리면 특허팀의 특허담당자가 외부 변리사와 미팅을 주선해 주는데요. 미팅에서 개발자의 아이디어가 특허에 맞게 구체화되고 정리되는 과정을 거치면서, 미처 생각해지 못했던 특징을 추가로 발굴하는 경우도 많이 발생해요. 이렇게 아이디어가 질적으로 우수해지면 변리사가 특허 초안을 작성하고 보완하는 작업 후에 특허 출원이 이루어집니다. 

출원된 특허들을 보면 용어들이 어렵고 과정이 많이 복잡해 보이지만, 특허화 과정을 한번 진행해 보면 생각보다 어렵지 않다는 것을 알 수 있을 거예요. 평소 아이디어를 틈틈이 메모해 두고, 여러분의 아이디어를 특허화까지 이루어 보는 경험을 꼭 해보시면 좋겠습니다.

Q. 마지막으로, LG이노텍 고배율 광학식 연속줌 카메라 모듈이 Remarkable한 이유가 무엇이라고 생각하시는지 말씀 부탁드립니다.

LG이노텍의 고배율 광학식 연속줌 카메라 모듈은 지금까지 없었던 세계 최초의 모바일용 연속줌 모듈이면서, 동시에 설계부터 제조까지 LG이노텍에서 주도적으로 개발한 제품입니다. 액추에이터, 렌즈, 센서 각 파트에서 개발, 제조, 생기, 품질 등 서로 각자만의 업무에 집중했던 과거와 달리, TDR(Tear Down & Redesign) 활동을 통해 서로의 pain point를 이해하고 팀으로써 유기적으로 소통했기에 성공적으로 개발이 가능했다고 생각해요. 이 점이 Remarkable하다고 말씀드리고 싶습니다.