소니 겨냥한 삼성…폰카로 이런 사진 가능해진다

삼성전자 (77,500원 ▼2,100 -2.64%)가 19일 DSLR(전문가용 렌즈 탈부착식) 카메라 수준의 초고속 자동초점 기능을 지원하는 휴대폰 카메라용 이미지센서 '아이소셀 GN1'을 출시했다고 19일 밝혔다. 이 분야의 절대 강자인 일본 소니를 정조준하는 한편, 2030년 시스템반도체 시장 1위를 향한 또 하나의 무기를 선보였다는 평가다.


스포츠 경기도 정지화면처럼 생생하게

손흥민 선수가 지난해 10월22일(현지시간) 런던의 토트넘 홋스퍼 스타디움에서 열린 세르비아의 츠르베나 즈베즈다와의 UEFA 챔피언스리그 조별리그 B조 3차전 홈 경기에서 팀의 3번째 골을 성공시키고 있다. 삼성전자의 이미지센서 '아이소셀 GN1'이 탑재된 스마트폰이 출시되면 축구경기에서 이런 역동적인 장면을 DSLR(전문가용 렌즈 착탈식) 카메라가 아닌 스마트폰으로도 촬영할 수 있게 된다. /런던AFP=뉴스1

이 제품은 머리카락 굵기의 100분의 1 수준인 1.2㎛ (마이크로미터, 1㎛은 100만분의 1m) 기반의 5000만화소 모바일 이미지센서다.

사람의 두 눈처럼 초점을 빠르게 잡는다는 점이 최대 강점이다. 축구나 야구 같은 스포츠 경기에서 선명하고 역동적인 사진을 찍을 수 있다.

업계 최초로 빛을 모으는 포토다이오드 2개를 하나의 화소(픽셀)에 배치하는 '듀얼 픽셀' 기술과 가까이 있는 4개의 픽셀을 하나로 묶는 '테트라셀' 기술을 동시에 적용, DSLR 수준의 '위상검출자동초점(PDAF)' 성능을 구현했다는 설명이다.

삼성전자 관계자는 "사람의 눈처럼 포토다이오드가 2개 있으면 각각 다르게 인식한 빛의 좌우 위상차를 계산하고 두 빛의 거리를 조절해 피사체에 초점을 빨리 맞출 수 있다"고 말했다.


'어두워서 안 찍혔어'는 옛말…갤S20 논란 극복

삼성전자가 이달부터 양산한 모바일 이미지센서 '아이소셀 GN1'. /사진제공=삼성전자

각각 화소에 포토다이오드가 2개 있기 때문에 5000만 화소의 경우 1억개의 포토다이오드가 받아들이는 빛을 이용해 1억 화소 수준의 이미지를 출력할 수도 있다.

갤럭시S20에 들어간 1억800만 화소 이미지센서의 경우 픽셀 크기가 1μm 미만이어서 자동초점 기능이 떨어지고 저조도 환경에서 빛을 제대로 흡수하지 못해 논란이 일었다.

'아이소셀 GN1'은 픽셀이 1.2μm로 1억800만 화소 이미지센서(0.8μm)보다 크다. 픽셀 크기를 키운 덕에 포토다이오드를 2개씩 배치하는 듀얼 픽셀 기술이 가능해졌다.

센서 자체의 크기도 대각선 길이 기준으로 1/1.31인치로 갤럭시S20에 탑재된 1억800만 화소 센서(1/1.33인치)보다 크다. 센서 크기가 클수록 픽셀 하나가 빛을 더 많이 받아들일 수 있기 때문에 저조도 환경에서 보다 선명한 사진을 찍을 수 있다. 4개의 픽셀을 하나로 결합하는 테트라셀 기술도 감도를 4배 높여주기 때문에 어두운 곳에서 1250만 화소의 밝고 선명한 이미지를 촬영할 수 있다.

소니 넘을 또 하나의 무기…中고객사 확대이미지센서 부문은 삼성전자가 지난해 발표한 2030년 시스템반도체 시장 1위 전략에서 파운드리(반도체 위탁생산)와 함께 핵심적인 공략 분야다. 파운드리 시장에서는 대만의 TSMC가, 이미지센서 시장에서는 일본의 소니가 압도적인 업계 1위 점유율을 지키고 있다. 삼성전자는 두 시장에서 모두 2위 업체다.

이미지센서 전문 시장조사업체 테크노시스템리서치(TSR)에 따르면 지난해 삼성전자의 이미지센서 시장점유율은 매출 기준 17.9%로 소니(49.1%)의 절반에도 못미쳤다.

이미지센서 시장은 전장시장 확대 등 4차 산업혁명과 맞물려 폭발적으로 성장할 분야로 꼽힌다. 시장조사기관 가트너는 지난해 보고서에서 전세계 이미지센서 시장 규모가 2018년 270억달러(약 31조원)에서 2030년 1310억달러(약 153조원)로 5배가량 커질 것으로 전망했다.

이달부터 양산에 들어간 '아이소셀 GN1'은 오포·비보 등 중국 업체의 최신 스마트폰에 들어갈 것으로 알려졌다. 지난 2월 업계 최초로 선보인 1억800만 화소의 '아이소셀 브라이트 HMI'는 중국 샤오미의 전략스마트폰 '미노트10'에 탑재됐다.

박용인 삼성전자 시스템LSI 사업부 센서사업팀 부사장은 "'아이소셀 GN1'은 강화된 자동초점기능으로 어떤 환경에서도 밝고 선명한 사진을 촬영할 수 있는 제품"이라며 "삼성전자는 지속적인 픽셀 기술 혁신으로 시장이 요구하는 차세대 고성능 다기능 이미지센서 개발을 선도해 나가겠다"고 말했다.