얇아질수록 복잡해진다···삼성 ‘재배치’ vs 애플 ‘재설계’, 카메라서 갈린다

삼성 강남 센터에 전시된 '갤럭시S25 엣지'. [사진=안경선 기자]

[이뉴스투데이 김진영 기자] 스마트폰이 갈수록 얇아지는 만큼 내부는 더욱 복잡해질 수밖에 없다. 단순한 외형 경쟁이 아니라 고성능 카메라를 본체 두께 안에 감추기 위한 설계 전쟁이 벌어지고 있어서다. 평평한 뒷면 뒤엔 적층, 재배치, 열 제어가 맞물린다. 얇음을 유지하며 고사양을 담아내는 기술이 하드웨어 경쟁의 핵심이 됐기 때문이다.

시장조사업체 트렌드포스는 지난해 전 세계 스마트폰 카메라 렌즈 출하량을 전년 대비 3.8% 증가한 42억 2000만 개에 이를 것으로 예측했다. 고화소 이미지센서, 고배율 망원 렌즈, 다중 카메라 구성 등 카메라 모듈의 복잡성과 높이는 함께 증가하고 있다. 특히 1인치급 센서와 고배율 잠망경 구조의 채택이 늘면서 모듈 높이는 본체 두께를 넘어서고 있다.

삼성전기 기술자료에 따르면 고배율 광학줌 구현을 위해서는 긴 초점거리와 프리즘을 활용한 굴절형 구조가 필요하다. 이 방식은 모듈 높이를 키우는 요인으로 작용한다. 결과적으로 얇은 스마트폰을 유지하려면 더 복잡한 내부 설계가 요구된다는 것이다.

이번에 출시되는 갤럭시 S25 엣지 모델은 200MP 메인 카메라와 12MP 초광각 렌즈가 탑재되면서도 5.8mm 두께와 163g 무게의 초슬림 디자인으로 구현됐다. 발열 제어를 위해 크기를 키운 베이퍼 챔버와 새로운 열 인터페이스 소재를 적용, 고성능 프로세서와 배터리를 정밀하게 배치해 내부 공간 효율을 끌어올렸다.

반면 애플은 다른 선택을 하고 있다. 아이폰 16 프로 시리즈는 5배 잠망경 줌 렌즈를 탑재하면서도 본체 두께를 7.8mm 수준으로 유지했다. 향후 출시될 가능성이 있는 ‘아이폰 17 에어’는 고배율 줌 렌즈를 제외, 4800만 화소 단일 카메라만을 탑재해 6mm대 두께와 150g대 무게를 구현할 것으로 전망된다.

하나의 스마트폰 카메라 모듈에는 이미지센서, 렌즈, 액추에이터, 광학식 손 떨림 보정 (OIS) 장치 등 약 10개의 부품이 수직으로 층층이 쌓인다. 업계에서는 OIS 기능이 포함된 모듈 높이는 평균 6~8mm 수준으로 본체 두께를 초과하는 경우가 많다. 제조사들은 모듈 돌출을 줄이기 위해 내부 공간을 재구성, 굴절형 렌즈 배치 등 다양한 설계 전략을 도입하고 있다.

이 과정에서 스마트폰 내부는 카메라, 배터리, 열 제어 부품 간의 공간 배치를 최적화하는 과제로 이어진다. 삼성전자는 배터리 셀의 위치를 재배치하고, 애플은 프로세서의 열 분산 경로를 재설계해 카메라 모듈 공간을 평면화하고 있다. 얇음을 위한 설계 최적화가 스마트폰 구조 전반에 영향을 미치고 있다.

중국 제조사들도 초슬림 경쟁에 뛰어들고 있다. 샤오미, 오포, 비보 등은 1인치급 이미지센서를 탑재하면서도 본체 두께를 7mm 초반대로 유지한 모델을 선보이고 있다. 화웨이는 카메라 모듈이 본체 안으로 수납·인출되는 구조를 도입해 모듈 높이를 줄이는 새로운 방식을 적용했다.

현재 카메라 모듈 적층 구조에 대한 국제 표준은 일부 부품 단위로 존재하지만, 모듈 전체 높이와 내부 배치 순서에 대한 통합 규격은 없다. 삼성전기, LG이노텍, 라간(Largan) 등 주요 공급업체들은 제조사별 맞춤 설계를 통해 경쟁력을 확보하고 있다. 모듈 두께와 내부 적층 전략은 각 사의 핵심 기술로 분류된다.

업계는 이 흐름을 외형 디자인 경쟁이 아닌 하드웨어 설계의 전환점으로 보고 있다. 전자업계 관계자는 “스마트폰의 얇음은 단순한 외형이 아니라 고성능 모듈을 얼마나 정밀하게 감췄느냐의 결과”라며 “이제는 얇은 상태를 어떻게 유지하면서 고사양을 담느냐가 기술력의 기준”이라고 말했다.

휴대전화 부품업계 관계자는 “예전에는 카메라가 두꺼워지면 폼팩터도 따라 두꺼워지는 게 자연스러웠지만 지금은 반대”라며 “카메라가 좋아질수록 폰은 더 얇아야 하는 시대가 됐기 때문에 이 모순을 잘 풀어내는 회사가 앞으로 하드웨어 경쟁에서 앞서게 될 것”이라고 설명했다.