업계 최초 0.64㎛ 픽셀 2억개 탑재한 모바일기기용 '아이소셀 HP1' 출시
16개 인접 픽셀을 조합하는 '카멜레온셀' 신기술 처음 적용
업계 최소 크기 듀얼 픽셀 이미지센서 '아이소셀 GN5'도 공개
[아시아경제 김흥순 기자] 삼성전자가 스마트폰 카메라의 눈 역할을 하는 이미지센서 시장에서 업계 최초로 2억 화소 시대를 열며 기술 ‘초격차’를 확보했다.
삼성전자는 0.64㎛(마이크로미터) 픽셀 2억개를 탑재한 모바일 이미지센서 ‘아이소셀 HP1’ 신제품을 출시한다고 2일 밝혔다. 2019년 관련 업계 최초로 1억800만 화소의 이미지센서를 출시한 뒤 2년 만에 가장 먼저 2억 화소 제품을 내놓은 것이다.
이미지센서는 카메라 렌즈를 통해 들어온 빛을 디지털 신호로 변환하는 반도체다. 고화소 이미지센서를 탑재하면 선명하고 깨끗한 사진 촬영이 가능하고 이미지를 확대해도 화질이 깨지지 않는다는 장점이 있다. 또 사진을 보정해도 화질 저하가 발생하지 않는다. 2억 화소 제품은 언제 어디서나 밝고 선명한 사진 촬영과 피사체를 정확하게 포착할 수 있는 제품을 원하는 스마트폰 사용자들의 요구를 반영한 것이라고 삼성전자는 설명했다.
삼성전자는 메모리와 파운드리(반도체 위탁생산) 사업을 통해 확보한 초미세 공정 기술을 이미지센서에 접목했다. 단순히 2억개 이상의 픽셀을 하나로 만드는 데 그친다면 이미지센서가 크고 두꺼워져 한정된 규격의 스마트폰에 탑재하기 어렵다. 그래서 작은 픽셀을 많이 넣으면서 화질이 떨어지는 문제를 극복할 수 있는 ‘카멜레온셀’ 기술을 처음으로 적용했다.
삼성전자가 독자 개발한 이 기술은 작은 픽셀로 보다 많은 빛을 받아들일 수 있도록 촬영 환경에 따라 4개 혹은 16개의 같은 색상 픽셀끼리 조합하는 것이 특징이다. 픽셀 16개를 한 개처럼 사용하면 2.56㎛ 픽셀을 사용하는 것과 동일한 성능을 낼 수 있다고 한다. 빛이 충분할 때는 0.64㎛ 미세 픽셀을 활용하고, 야간이나 실내처럼 어두운 환경에서는 1.28㎛나 2.56㎛ 픽셀처럼 빛을 받는 면적을 넓혀 밝고 선명한 사진 촬영이 가능하다는 것이다.
시장조사기관 TSR에 따르면 전 세계 1억 화소 이상의 초고화소 이미지센서 시장은 수량 기준 올해 5200만개에서 연평균 32.4%씩 성장해 2025년 1억6000만개에 달할 것으로 예상된다. 같은 기간 매출액은 7억1750만달러(약 8300억원)에서 16억달러(약 1조8500억원) 규모로 증가할 전망이다. 현재 1억 화소 이상 이미지센서 기술을 보유한 곳은 삼성전자가 유일하며 관련 제품을 삼성전자 무선사업부와 샤오미, 레노보-모토로라 등 스마트폰 제조사에 공급하는 것으로 알려졌다.
이날 삼성전자는 1.0㎛ 픽셀 5000만개를 탑재한 업계 최소 크기의 ‘듀얼 픽셀’ 이미지센서 ‘아이소셀 GN5’도 출시했다. 듀얼 픽셀은 빠르게 움직이는 사람이나 물체를 정확하게 포착하는 자동초점을 구현하는 데 유용하다. 픽셀 하나에 빛을 모으는 포토다이오드 두 개를 탑재해 초점을 맞추는 정확도를 높인 방식이다.
삼성전자는 피사체의 좌우 위상차(두 개의 눈이 하나의 사물을 각각 응시할 때의 격차)만 측정하는 기존 듀얼 픽셀 기술을 넘어 상하좌우 위상차를 모두 측정하는 ‘듀얼 픽셀 프로’ 기술을 이 제품에 적용해 자동초점 성능을 강화했다.
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장덕현 삼성전자 시스템LSI사업부 센서사업팀 부사장은 "초소형 이미지센서에서의 고감도 촬영을 위한 기술적 난제를 극복하기 위해 독보적인 기술을 확보해 나가고 있다"며 "한계를 뛰어넘는 고화소 아이소셀 HP1과 한 차원 높은 자동초점 기능을 탑재한 아이소셀 GN5는 차세대 모바일 기기의 카메라 트렌드를 선도할 제품"이라고 강조했다.
김흥순 기자 sport@asiae.co.kr
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