23일 문성훈 MX사업부 하드웨어 담당 부사장 브리핑디스플레이부터 배터리·충전·내구성까지 전면 재설계"고객 인사이트 기반 7년 혁신 집약 … 폴더블 새 기준 제시"
  • ▲ 23일(현지시간) 영국 런던에서 삼성전자 MX사업부 하드웨어 담당 문성훈 부사장이 폴더블 하드웨어 혁신에 대해 브리핑하는 모습ⓒ삼성전자
    ▲ 23일(현지시간) 영국 런던에서 삼성전자 MX사업부 하드웨어 담당 문성훈 부사장이 폴더블 하드웨어 혁신에 대해 브리핑하는 모습ⓒ삼성전자
    삼성전자가 8세대 갤럭시 폴더블 시리즈에 새로운 디스플레이 구조와 배터리 기술을 적용하며 하드웨어 혁신에 나섰다. 사용자가 꾸준히 개선을 요구해온 디스플레이 주름과 배터리 사용 시간, 충전 속도, 내구성 등을 해결하기 위해 소재부터 디스플레이 구조, 배터리, 충전 시스템, 신뢰성 검증까지 제품 전반을 처음부터 다시 설계했다는 설명이다.

    문성훈 삼성전자 MX사업부 하드웨어 담당 부사장은 23일(현지시간) 영국 런던에서 열린 갤럭시 언팩 브리핑에서 "삼성은 단순히 새로운 기술을 보여주기 위해 혁신하지 않는다"며 "고객이 어떻게 제품을 사용하고 어떤 경험을 기대하는지를 이해하는 것에서 모든 혁신이 시작된다"고 말했다.

    그는 "지난 7세대에 걸친 폴더블 혁신을 통해 고객 인사이트를 축적했고, 이를 모두 담아 역대 가장 진화한 갤럭시 Z 시리즈를 완성했다"며 "더 큰 디스플레이, 더 얇고 가벼우면서도 강한 내구성, 타협 없는 울트라급 성능이라는 세 가지 핵심 경험을 하나의 제품에 구현하는 것이 목표였다"고 강조했다.
  • ▲ 플렉스 티타늄 소재ⓒ삼성전자
    ▲ 플렉스 티타늄 소재ⓒ삼성전자
    삼성전자는 사용자들의 요구를 반영해 제품 전체를 시스템 관점에서 다시 설계했다고 설명했다. 디스플레이 구조와 힌지, 배터리, 방열 설계, 내부 공간을 각각 최적화하는 것이 아니라 하나의 시스템으로 유기적으로 작동하도록 설계해 서로 다른 사용자들의 라이프스타일에 맞춘 Z폴드8 울트라, Z폴드8, Z플립8 라인업을 완성했다는 것이다.

    이번 하드웨어 혁신의 핵심은 새롭게 적용된 '플렉스 티타늄(Flex Titanium)' 기술이다. 폴더블 디스플레이는 얇고 유연한 OLED 패널을 보호하면서도 반복적인 접힘과 펼침을 견뎌야 하는 만큼 강도와 유연성을 동시에 확보해야 한다. 삼성전자는 다양한 소재를 검토한 끝에 항공·우주 분야에서도 사용되는 티타늄을 선택하고, 이를 폴더블 구조에 맞게 새롭게 설계했다.

    플렉스 티타늄은 '티타늄 플레이트'와 '티타늄 합금 필름' 두개의 레이어로 구성된다. 디스플레이 하단의 티타늄 플레이트는 외부 충격과 압력을 분산하고 화면을 균일하게 지지하는 역할을 한다. 여기에 상업용 순수 티타늄 가운데 가장 강도가 높은 그레이드4 티타늄을 적용하고, 정밀 격자 패턴을 구현해 강성은 유지하면서도 접히는 영역의 유연성을 확보했다.
  • ▲ 폴더블 신제품 라인업ⓒ윤아름 기자
    ▲ 폴더블 신제품 라인업ⓒ윤아름 기자

    특히 웨트 에칭과 레이저 커팅을 결합한 하이브리드 공정을 통해 티타늄을 정교하게 가공했다. 문 부사장은 "기존에는 폴딩 영역에 단순한 패턴을 적용했다면 이번에는 다양한 격자 구조를 적용해 충격 흡수 성능과 내구성을 높였다"며 "티타늄 가공이 쉽지 않지만 수많은 시행착오를 거쳐 새로운 구조를 완성했다"고 설명했다.

    패널 바로 아래에는 티타늄 합금 필름을 새롭게 적용했다. 바나듐과 알루미늄, 크롬 등을 포함한 티타늄 합금을 머리카락 굵기의 3분의 1 수준까지 얇게 가공한 뒤 정교한 열처리를 거쳐 반복적인 접힘에도 견딜 수 있도록 설계했다. 이 필름이 패널의 처짐을 최소화하면서 주름을 줄이고 오랜 기간 안정적인 사용성을 확보한다는 설명이다.

    티타늄 플레이트와 합금 필름이 함께 작동하면서 디스플레이 모듈 두께는 10% 이상 줄어들었다. 확보된 내부 공간은 대용량 배터리와 방열 설계, 카메라 등 다른 핵심 하드웨어를 위한 공간으로 활용됐다. 문 부사장은 "디스플레이만 얇아져서 가능한 것이 아니라 배터리와 구조물, 보강재 등 모든 요소를 함께 고려한 결과"라며 "0.1㎜의 두께를 줄이기 위해 전체 시스템을 새롭게 설계했다"고 말했다.

    사용 경험도 크게 개선됐다. 화면은 더욱 평평해지고 주름은 눈에 띄게 줄었으며 저반사 코팅을 새롭게 적용해 몰입감을 높였다. 또한 힌지 구조와 자석, 디스플레이 장력까지 조정하고 모서리 디자인을 개선해 열고 닫는 느낌도 한층 자연스럽게 만들었다.
  • ▲ Z폴드8 신제품 이미지ⓒ윤아름 기자
    ▲ Z폴드8 신제품 이미지ⓒ윤아름 기자
    플렉스 티타늄 기술은 배터리 혁신으로도 이어졌다. 삼성전자는 갤럭시 Z폴드8 울트라에 슬림한 디자인을 유지하면서도 5000mAh 배터리를 탑재했다. 내부 공간을 확보한 데 더해 에너지 밀도가 높은 실리콘-카본 음극재를 처음 적용한 결과다. 실리콘-카본 배터리는 동일한 공간에서 더 큰 용량을 구현할 수 있지만 충·방전 과정에서 팽창과 수축이 반복되는 특성 때문에 안정적인 제어가 쉽지 않다. 삼성전자는 음극재만 교체하는 대신 배터리 전체를 새롭게 설계했다.

    음극에는 얇은 탄소 코팅을 적용해 반응성을 조절했고, 양극에는 코팅과 도핑 기술을 적용해 고전압에서도 안정성을 확보했다. 전해액에는 실리콘 반응성을 낮추는 첨가제를 적용했고, 분리막은 고기공도 구조를 적용해 이온 이동성을 높이면서도 강도와 열 안정성을 확보했다.

    문 부사장은 "실리콘-카본 배터리는 음극재만 바꾼다고 완성되는 기술이 아니다"라며 "음극과 양극, 전해질, 분리막까지 모두 새롭게 설계해 최적의 조합을 찾았고, 삼성의 엄격한 안전 기준을 충족한 뒤 적용했다"고 설명했다. 이어 "삼성의 배터리 철학은 안전성과 안정성, 장기 사용성"이라며 "충분한 검증이 이뤄졌을 때만 적용한다"고 강조했다.
  • ▲ 23일(현지시간) 영국 런던에서 삼성전자 MX사업부 하드웨어 담당 문성훈 부사장이 폴더블 하드웨어 혁신에 대해 브리핑하는 모습ⓒ삼성전자
    ▲ 23일(현지시간) 영국 런던에서 삼성전자 MX사업부 하드웨어 담당 문성훈 부사장이 폴더블 하드웨어 혁신에 대해 브리핑하는 모습ⓒ삼성전자
    충전 기술도 개선됐다. 갤럭시 Z폴드8 울트라와 Z폴드8에는 폴더블 최초로 45W 초고속 충전을 적용했다. 메인 배터리를 먼저 충전한 뒤 서브 배터리를 충전하는 기존 방식 대신 두 개의 배터리 경로를 독립적으로 제어하는 '듀얼 패스 충전 구조'를 적용해 충전 속도는 높이고 발열은 줄였다. Z폴드8 울트라는 30분 만에 최대 67%까지 충전할 수 있다.

    삼성전자는 실제 사용 환경을 반영한 신뢰성 검증도 강화했다. 100개가 넘는 검증 항목을 통해 다양한 각도의 낙하와 반복 폴딩, 압력·충격, 땀을 포함한 다양한 수분 환경 등을 재현했다. 기존의 정해진 방향 낙하 시험에서 나아가 실제 사용 중 발생할 수 있는 수십 가지 각도의 낙하 테스트를 실시했고, 입자 크기와 압력 조건을 달리한 이물질 저항성 시험도 확대했다.

    문 부사장은 "진정한 혁신은 고객이 매일 믿고 사용할 수 있는 제품을 만드는 것"이라며 "실사용 환경을 반영한 검증을 통해 이번 갤럭시 Z 시리즈의 내구성이 한 단계 도약했다"고 말했다.

    경쟁사와의 차별화에 대해서는 "폴더블 시장을 처음 개척하면서 쌓아온 고객 인사이트와 설계 역량이 가장 큰 경쟁력"이라며 "경쟁사를 의식하기보다 고객 경험을 가장 잘 구현하는 제품을 만드는데 집중하고 있다"고 말했다.

    향후 실리콘-카본 배터리 확대 여부에 대해서는 "안전성이 보장된다면 매우 매력적인 기술"이라면서도 "모든 제품에 일괄 적용하기보다 제품 특성과 고객 경험을 종합적으로 고려해 적용 여부를 결정할 것"이라고 밝혔다.