삼성전자(005930)가 폴더블 스마트폰의 무게를 253g에서 201g까지 줄인 비결로 초박형 소재와 부품 단위 경량화를 꼽았다. 성능은 오히려 강화하면서 약 270개 부품과 180여 종의 부자재를 다시 설계해 일부 부자재는 0.001g 단위까지 무게를 덜어냈다는 설명이다.

삼성전자는 9일 뉴스룸을 통해 갤럭시Z폴드8 시리즈에 적용된 경량화 기술을 소개했다. 삼성 폴더블은 갤럭시Z폴드5의 253g에서 최신 갤럭시Z폴드8의 201g까지 무게가 줄었다.

폴더블 스마트폰은 얇고 가벼워질수록 구현 난이도가 높아진다. 디스플레이를 구성하는 여러 레이어는 얇아지면서도 필요한 강성과 내구성을 유지해야 하고, 디스플레이를 받치는 금속판 역시 얇은 두께에서도 높은 평탄도를 확보해야 한다. 반복적으로 제품을 접고 펴는 힌지는 이 과정에서 발생하는 힘을 분산하면서도 제한된 내부 공간에 들어가야 한다.

삼성전자는 이를 위해 디스플레이와 초박막 금속 가공, 힌지 등 폴더블의 핵심 기술을 세대별로 고도화해왔다고 설명했다.

대표적인 것이 '플렉스 티타늄'(Flex Titanium) 기술이다. 갤럭시Z폴드8과 갤럭시Z폴드8 울트라의 디스플레이에는 티타늄 합금 필름이 적용됐다. 해당 필름은 머리카락 굵기의 약 3분의 1인 수십 마이크로미터 수준까지 얇게 가공된다.

디스플레이 안착면에 들어가는 일부 금속판 역시 약 0.2㎜, 가장 얇은 부분은 0.15㎜ 수준으로 가공했다. 금속은 얇아질수록 가공 과정에서 휘거나 뒤틀리기 쉬운 만큼 가공 순서와 공구, 냉각 조건 등을 세밀하게 조정해 필요한 평탄도를 확보했다.

삼성전자는 폴더블 전체로 경량화 범위를 넓혀 작은 부품과 부자재까지 다시 들여다봤다.

개발 과정에서 재검토한 대상은 약 270개 부품과 180여 종의 부자재에 달한다. 디스플레이와 힌지, 카메라 같은 주요 부품은 물론 회로기판(PCB)과 안테나, 브래킷, 테이프와 고정부품까지 포함됐다.

무게를 줄이는 단위도 점차 작아졌다. 1g 단위에서 끝나는 것이 아니라 0.1g과 0.1㎜ 단위로 줄일 수 있는 부분을 찾았고, 일부 부자재는 0.001g 단위까지 무게를 따졌다.

PCB는 불필요한 회로와 부품을 줄이고 실장 구조를 재설계해 면적을 축소했다. MFC 안테나 역시 주변 부품과의 불필요한 중첩과 간섭을 줄이는 방향으로 구조를 변경해 내부 공간 활용도를 높였다.

작은 부자재도 예외가 아니었다. 약 180여 종의 부자재 가운데 15종가량은 아예 없앴다. 나머지 170여 종도 크기와 형상을 다시 검토했다. 필요 이상으로 넓은 부분은 줄이고 여러 부자재가 담당하던 기능을 하나로 합칠 수 있는 경우 구조를 통합했다.

삼성전자는 이렇게 확보한 여유를 단순한 경량화에만 쓰지 않고 성능을 높이는 데 다시 활용했다.

대표적인 사례가 배터리다. 갤럭시Z폴드7의 배터리 용량은 4400암페어(mAh)였지만 비슷한 크기의 갤럭시Z폴드8 울트라에는 5000mAh 배터리를 탑재했다. 배터리 용량이 600mAh 늘면서 배터리 자체 무게도 약 6g 증가했다.

더 큰 배터리를 넣으면서도 제품 전체의 경량화 기조를 유지하려면 늘어난 6g을 다른 곳에서 다시 줄여야 했다. 개발진은 하나의 큰 부품에서 6g을 한꺼번에 덜어내는 대신 소재와 구조, 회로, 부자재 등 제품 곳곳에서 조금씩 무게를 줄이는 방식을 택했다.

내부 공간도 같은 방식으로 다시 설계했다. 디스플레이와 회로, 안테나 등 부품 사이의 불필요한 중첩을 줄이고 실장 효율을 높여 더 큰 배터리와 방열판, 카메라가 들어갈 공간을 마련했다.

경량화를 위해 확보한 공간이 다시 성능 향상으로 이어진 셈이다. 갤럭시Z폴드8 울트라는 5000mAh 배터리를 탑재하면서도 갤럭시Z폴드7 대비 그라파이트 방열판 체적을 약 7% 확대했다. 2억화소 메인 카메라와 폴더블 최초의 5000만화소 초광각 카메라도 적용했다.

삼성전자는 이 같은 방식으로 기능이나 성능을 덜어내는 대신 제품 곳곳에서 무게와 공간을 줄이고, 확보한 여유를 다시 성능 강화에 활용하는 전략을 이어가고 있다.

삼성전자는 2019년 첫 갤럭시 폴드 출시 이후 8세대에 걸쳐 디스플레이와 힌지, 소재, 내부 구조 등을 고도화해왔다. 최근 몇 세대에 걸쳐 경량화 속도도 빨라지면서 갤럭시Z폴드5에서 253g이었던 무게는 갤럭시Z폴드8에서 201g까지 줄었다.

삼성전자는 단순히 기능을 덜어내 제품을 가볍게 만드는 대신 부품과 소재에서 확보한 무게와 공간을 배터리·카메라·방열 등 사용자가 체감하는 성능에 다시 투자하는 것이 폴더블 개발의 핵심 방향이라고 설명했다.

smk5031@news1.kr