삼성 '2030 시스템반도체 1위 프로젝트' 가동…"메모리 노하우 활용"

스마트폰용 초소형 초고화소 이미지센서 개발

메모리 개발·양산 기술 대거 적용

인간의 오감 대체할 센서 개발 중

[아시아경제 안하늘 기자] "작게 만드는 것은 삼성전자가 가장 잘하는 것입니다. 메모리 반도체를 1위로 만든 노하우로 시스템 반도체 분야에서도 성과를 내고 있습니다."

삼성전자가 2030년 시스템 반도체 1위 달성한다는 목표를 위해 메모리 반도체 기술을 대거 활용한다. 삼성전자는 1983년 '무모하다'는 주위의 반대에도 과감하게 메모리 반도체 시장에 진출, 36년이 지난 현재 압도적 1위 자리를 지키고 있다. 삼성전자가 보유한 메모리 반도체 양산 노하우와 삼성전자가 대규모 투자를 통해 키워낼 반도체 생태계가 시너지를 내면 2030년 양 대 반도체 1위 달성은 불가능한 일이 아니라는 분석이 나온다.

11일 업계에 따르면 삼성전자는 오는 하반기 출시하는 스마트폰에 초소형, 초고화소의 이미지센서를 탑재할 준비를 하고 있다. 8마이크로미터(㎛,100만분의 1m) 초소형 픽셀을 적용한 이미지센서 신제품 '아이소셀 브라이트 GW1(6400만 화소)'과 '아이소셀 브라이트 GM2(4800만 화소)'이다. 6400만 화소는 모바일 이미지센서 중 가장 높은 화소로, 다양한 촬영 환경에서도 선명한 사진을 촬영할 수 있다.

박용인 시스템LSI사업부 센서사업팀 부사장은 "스마트폰 전면이 풀스크린으로 되면서 카메라에 탑재되는 이미지센서의 크기는 점점 작아져야 하는 상황"이라며 "업계에서 1마이크로미터 이하 제품을 개발하는 것이 어렵다고 평가했지만 우리가 보유한 메모리 초소화의 역량이 이미지센서에 녹아들어 가능했다"고 말했다.

하지만 픽셀이 작아지면 각각 픽셀끼리 간섭이 발생할 우려가 있다. 이에 삼성전자는 픽셀별 구획을 나누는 ‘아이소셀’ 기술로 차별화했다. 이 역시 메모리 양산에 적용된 '트렌치' 기술을 적용한 것이다.

이미지센서를 포함한 센서 시장은 빠르게 성장하고 있다. 삼성전자에 따르면 2030년 전체 센서 시장은 2018년 270억달러(약 31조원) 대비 약 5배인 1310억달러(153조원)까지 성장할 것으로 예상된다. 특히 스마트폰에 탑재되는 카메라가 증가하면서 최근 스마트폰 시장의 성장세가 멈췄음에도 스마트폰용 이미지센서는 지속 성장할 것으로 예상된다. 스마트폰 탑재 카메라 대수는 2018년 36억대에서 2023년 53억6100만대로 증가하며 스마트폰에 2대 이상의 카메라를 채용하는 비율도 2016년 5%에서 올해 61%로 늘어날 것으로 예상된다.

이 시장의 절대강자는 소니. 소니는 카메라 기술에 집중, 전체 시장의 50%를 차지하고 있다. 삼성전자는 갤럭시 스마트폰을 중심으로 20%대를 점유한다. 박 부사장은 "삼성전자가 이미지센서를 늦게 시작했고, 지금까지는 따라가는 데 많은 비중을 뒀다"며 "시장 점유율이 영속적이지는 않을 것이고, 어떤 계기에 의해 전환될 수 있다. 그러한 시점이 곧 오리라 보고 기회를 준비하고 있다"고 말했다.

삼성전자는 자율주행차용 이미지센서와 함께 인간의 오감을 대체할 수 있는 센서를 개발하는 연구도 진행 중이다. 박 부사장은 "메모리 반도체가 D램 1등 낸드 1등 단계적으로 1등을 차지했 듯 하나 씩 확실하게 선두가 되겠다"며 "인간을 이롭게 하는, 사람을 살리는 센서의 개발을 가속화하겠다"고 말했다.

이를 위해서는 삼성전자 혼자가 아닌, 전체 생태계가 확산돼야 한다고 박 부사장은 강조했다. 시스템 반도체는 메모리와 달리 '다품좀 소량생산'이란 특징도 지니고 있다. 센서 하나 만도 렌즈, 모듈, AP, 소프트웨어 솔루션 등 다양한 협업이 필요하다.

박 부사장은 "시설투자도 중요하지만 결국 사람이 많이 필요한 산업이 시스템반도체"라며 "국내외 많은 협력사와 함께 시스템 반도체 1위를 달성하는데 노력해야 한다"고 말했다.

안하늘 기자 ahn708@asiae.co.kr