이유있는 ‘폴더블폰’ 돌풍…‘갤럭시 Z’ 시리즈에 혁신 기술 집약

폴더블폰 최초 방수ㆍS펜 지원…UDC로 더 넓게
하이드어웨이 힌지ㆍ스위퍼로 사용경험 극대화

▲삼성전자 3세대 폴더블폰 '갤럭시 Z 폴드3'와 '갤럭시 Z 플립3' (사진제공=삼성전자)

지난 8월 공개된 삼성전자의 3세대 폴더블폰 ‘갤럭시 Z 폴드3’와 ‘갤럭시 Z 플립3’이 흥행몰이에 성공하며 돌풍을 일으키고 있다. 이들 제품에는 폴더블폰 대중화의 발판을 다지는 여러 혁신 기술이 대거 적용됐다.

‘갤럭시 Z 폴드3’와 ‘갤럭시 Z 플립3’는 폴더블폰 최초로 기존 갤럭시 S 시리즈와 동일한 수준의 IPX8 등급의 방수를 지원한다. 폴더블폰에 방수 기능을 탑재하기는 쉽지 않았다. 기존 바 타입의 스마트폰들과 달리, 폴더블폰은 두 개의 본체와 힌지로 구성되어 있기 때문이다.

본체 부분은 기존 스마트폰에서 사용하는 방수 기법으로 보호할 수 있었으나, 관건은 힌지 부분의 방수 처리였다. 폴드를 여닫을 때마다 힌지 부분에 물이 들어갈 수 있는 구조로 되어 있고 물이 유입돼도 문제가 되지 않게 방수 성능을 구현하는 것이 이번 3세대 폴더블폰 방수의 핵심이었다.

삼성전자는 부식 방지 소재와 유지력이 뛰어난 그리즈를 통해 힌지가 부식되지 않도록 보호했다. 또한, 물로 인한 메인보드 손상을 막기 위해 고무와 실리콘 소재 단자인 CIPG를 사용했다. CIPG(Cure in place gasket)는 액체 형태의 개스킷이다. 이 소재들은 FPCB(Flexible PCB) 연결부 끝에 있는 틈새의 간격을 메워 침수에 손상되기 쉬운 주요 부품들을 보호해 준다.

‘갤럭시 Z 폴드3’는 폴더블폰 최초로 ‘S펜’도 적용해 7.6형의 대화면을 최대한 누릴 수 있다. S 펜을 ‘갤럭시 Z 폴드3’ 적용하기 위해서 매우 큰 혁신이 필요했다.

디스플레이 아래에 있는 디지타이저는 S 펜과 함께 전자기공진신호(EMR)를 발생시키는데, 바로 이 기술이 화면 위의 좌표를 인식해 무엇을 쓰거나 그리는지 감지해 표시하는 역할을 한다. 이러한 기술이 일반 디스플레이에 적용된 것은 10년이 넘었지만, 플렉서블 디스플레이 아래에 디지타이저를 배치하는 것은 완전히 새로운 도전이었다. 접히고 펴지는 과정을 수차례 반복하면서 디지타이저가 손상될 수 있기 때문이다.

디지타이저가 접히는 부분의 유연성을 높일 방법을 찾는 대신 삼성전자는 디지타이저를 양쪽으로 분리하는 방법을 고안했다. 와콤(Wacom)과의 협업으로 마치 하나의 패널처럼 작동하지만, 물리적으로 분리된 2개의 디지타이저를 연결하는 방법을 개발했다.

이렇게 개발된 새로운 형태의 디지타이저 형태가 작동하도록, 새로운 알고리즘을 개발해 두 개의 디지타이저에서 신호를 계산할 수 있도록 했다. 이를 통해 접히는 부분의 좌표까지 오차를 최소화해 인식할 수 있게 됐다.

▲서울 강남구 삼성 디지털프라자 도곡점을 찾은 소비자들이 갤럭시 팬큐레이터에게 새로워진 '갤럭시 To Go 서비스'를 안내 받고 있다. 삼성전자는 '갤럭시 Z폴드2'와 '갤럭시 Z플립 5G'가 선사하는 혁신적인 경험을 일상에서 직접 체험해볼 수 있는 '갤럭시 To Go' 서비스를 전국 63개 주요 디지털프라자와 잠실 롯데 애비뉴엘 왕관광장의 갤럭시 스튜디오에서 운영한다. (사진제공=삼성전자)

‘갤럭시 Z 폴드3’는 갤럭시 스마트폰 최초로 7.6형의 메인 디스플레이에 언더 디스플레이 카메라(UDC)를 탑재했다. 디스플레이 패널 하단에 카메라 모듈을 배치해 필요 시에만 카메라를 작동시켜 카메라를 쓰지 않을 때는 화면 전체를 100% 활용할 수 있다. UDC 홀과 주변부의 색 편차를 최소화해 완벽에 가까운 풀 스크린을 구현하는 기술도 적용되었으며, 글로벌 인증 기관인 UL로부터 인증도 받았다.

폴더블만의 독특한 사용 경험을 선사하는 ‘하이드어웨이 힌지’와 ‘스위퍼’도 삼성전자의 혁신기술이다.

‘갤럭시 Z 시리즈의’ 힌지는 폴더블폰의 뼈대를 이뤄 몸체를 한층 견고하게 잡아주는 것은 물론, 사용자 경험 차원에서도 새로운 가능성을 열어주는 핵심적인 역할을 한다.

폴더블폰의 힌지는 매끄러운 사용 경험을 제공하면서도 튼튼하고, 콤팩트한 제품 디자인을 헤치지 않도록 아주 작은 사이즈와 정교함을 확보하는 것이 관건이었다. 또 먼지나 모래 같은 외부 이물질이 힌지와 제품 본체 사이의 틈을 통해 유입되는 것을 최소화하는 것 역시 매우 중요했다.

능선(ridge) 형태의 듀얼 CAM 메커니즘은 ‘하이드어웨이 힌지’의 핵심 기술이다. 이 기술을 통해 단계별로 각도 조절이 가능한 폴딩 기술을 구현, 마치 노트북을 여닫을 때처럼 다양한 각도로 펼쳐 세워 사용할 수 있는 경험을 완성했다.

삼성전자는 ‘하이드어웨이 힌지’와 폴더블폰 본체 사이로 유입되는 외부 이물질을 바깥으로 쓸어내는 스위퍼 구조를 구현했다. 폴더블폰을 여닫는 동작에 따라 탄성과 유연성을 가지고 부드럽게 움직이면서도, 오래 사용해도 쉽게 변형되지 않는 내구성까지 모두 갖춘 소재로 스위퍼를 완성했다.