[삼성 폴더블 초격차 전략 ]수만 번 접었다 폈다 ‘극한 테스트’… 삼성 8세대 노하우 빛나

아이폰 듀오 크랙 논란속 기술력 부각
소재·구조 설계 보완하며 쌓은 내공
신기술 플렉스 티타늄 적용 완성도 ↑
낙하·반복개폐 등 100여개 신뢰성 검증

폴더블폰의 기술 경쟁은 결국 얼마나 완벽하게 접고 펼칠 수 있느냐에 달려 있다. 수만 번의 개폐에도 견뎌야 하는 힌지의 내구성부터 접히는 화면에 남는 주름까지, 작은 차이가 제품의 완성도를 가른다. 삼성전자가 8세대에 걸쳐 주름 개선에 공을 들여온 이유도 여기에 있다.

최근 애플의 첫 폴더블폰 '아이폰 듀오'가 주름이 거의 보이지 않는 디스플레이로 주목받았지만, 일부 제품에서 정상적인 개폐 과정 중 화면 균열이 발생하며 내구성이라는 또 다른 시험대에 올랐다. 주름을 지우는 기술만큼 중요한 것은 접고 펴기를 견뎌내는 기술이다.

이에 따라 삼성의 디스플레이 내구성을 뒷받침하는 소재·구조 설계 기술에 다시 관심이 쏠리고 있다. 삼성전자는 설계 단계부터 디스플레이와 힌지, 배터리 등을 하나의 시스템으로 보고 내구성과 두께·무게, 성능을 함께 개선하며 폴더블폰의 완성도를 높여왔다. 두 번 접는 트라이폴드부터 비율을 바꾼 갤럭시 폴드8까지 선보이며 축적한 기술을 새로운 폼팩터로 확장한 만큼, 향후 제품 형태가 다양해져도 내구성과 사용성을 함께 높여갈 기반을 마련했다는 평가다.

11일 업계에 따르면 애플은 아이폰 듀오의 화면이 갈라지는 이른바 '크랙 게이트'와 관련해 일부 제품의 내부 디스플레이 문제를 인정하고 교체 방침을 밝혔다. 이를 계기로 폴더블폰의 외형과 사양뿐 아니라 반복 개폐를 견디게 하는 구조 설계의 중요성도 부각되고 있다.

갤럭시 폴더블폰도 초기에는 힌지 부근의 화면 손상 문제를 겪었다. 2019년 첫 갤럭시 폴드의 출시 전 리뷰용 제품에서 노출부 충격과 이물질 유입에 따른 손상이 확인됐다. 다만 당시 확인된 원인은 정상적인 반복 개폐에 따른 균열과는 달랐다. 삼성은 이후 보호 구조와 힌지 설계를 보완하며 내구성을 높여왔다. 축적한 폴딩 기술은 지난해 12월 선보인 두 번 접는 트라이폴드로도 이어졌다.

화면 주름 역시 폴더블의 사용 경험을 좌우하는 핵심 과제다. 아이폰 듀오의 화면 코팅 기술인 나노텍스처는 주름을 시각적으로 덜 드러나게 하는 효과가 있지만 화면 가시성 등에서는 장단점이 있다.

삼성은 화면을 받치는 구조와 소재를 바꾸며 주름을 줄이는 데 집중했다. 폴더블 화면은 펼쳤을 때 평평하게 유지돼야 하지만 접을 때는 유연하게 휘어져야 한다. 화면을 받치는 소재도 단단하기만 해서는 안 된다. 삼성 개발진이 소재의 종류뿐 아니라 미세한 가공 형태와 지지 구조를 함께 바꾼 이유다.

갤럭시 Z 폴드8과 폴드8 울트라에 적용한 '플렉스 티타늄'에서도 전작과의 차이는 가공 방식에서 드러난다. 디스플레이 모듈 최하단의 티타늄 플레이트는 외부 압력과 충격을 분산하면서 화면을 지지한다. 접히는 영역에는 미세한 구멍을 낸 격자 구조를 적용해 강도를 유지하면서도 휘어질 수 있도록 했다.

문성훈 삼성전자 MX사업부 하드웨어 담당 부사장은 지난 7월 언팩 당시 질의응답에서 여러 형태의 격자 구조를 시험한 결과, 구멍의 아래쪽은 크게 하고 위쪽은 작게 만드는 방식으로 내구성을 개선했다고 설명했다. 아래쪽 구멍은 에칭으로 형성하고 위쪽의 미세한 부분은 레이저로 가공했다. 금속에 구멍을 내는 데서 그치지 않고 구멍의 크기와 형태, 가공 방법까지 조정해 개폐와 외부 충격에 대응하도록 한 것이다.

패널 아래에 새로 더한 티타늄 합금 필름은 접히는 부분의 처짐을 줄인다. 플레이트가 화면을 받치고 충격을 분산한다면, 합금 필름은 화면과 함께 접히면서 펼쳤을 때 처지는 현상을 최소화하는 역할이다. 이를 위해 다양한 합금 조성과 가공·열처리 조건을 시험했다. 두 요소의 역할을 결합해 유연성과 화면 지지력을 함께 확보했다는 설명이다.

또 폴더블 폰만의 새로운 부품인 힌지는 튼튼하면서도 편하게 열고 닫을 수 있어야 한다. 삼성은 얇아진 기기를 펼치기 어렵다는 고객 의견을 반영해 힌지와 양쪽 측면의 자석 구조, 디스플레이 장력을 조정했다. 손이 닿는 모서리에는 사선 형태의 디자인을 적용했다. 힌지의 움직임과 자석이 붙잡는 힘, 화면의 장력이 조화를 이뤄야 개폐감을 개선할 수 있다는 것이다.

문 부사장은 힌지와 자석 구조, 디스플레이 장력에 대해 "이 세 가지가 조화롭게 이뤄져야 열고 닫는 경험이 가장 좋은 경험으로 나타날 수 있다"고 설명했다. 접고 펴는 기본 동작에도 여러 부품을 함께 조정하는 설계가 필요하다는 의미다.

설계 이후에는 실제 사용 환경을 반영한 검증을 거친다. 갤럭시 Z8 시리즈 또한 낙하와 반복 개폐, 압력과 충격, 수분과 이물질 노출 등 100개 이상의 신뢰성 검증 테스트를 거쳤다. 일상의 여러 조건에서 제품이 안정적으로 작동하는지 확인하는 과정이다.

삼성전자 관계자는 "8세대에 걸쳐 기술을 축적하면서 내구성도 상당 부분 안정화됐다"며 "초기부터 정상적인 개폐에 따른 화면 균열 문제는 없었으며, 세대를 거듭하면서 소재와 구조를 최적화해 왔다"고 말했다.