2억 화소 벽 넘었다 … 이미지센서 공개한 삼성

삼성전자가 업계 최초로 '2억 화소'의 벽을 뛰어넘는 모바일 이미지센서 신제품을 선보였다.

삼성전자는 0.64마이크로미터(㎛) 픽셀 2억개를 1/1.22인치 옵티컬 포멧 크기에 구현한 '아이소셀 HP1' 신제품과 업계 최소 크기의 듀얼 픽셀 이미지센서 '아이소셀 GN5'를 2일 공개했다.

삼성전자는 지난 2019년 업계 최초로 1억 화소를 뛰어넘는 이미지센서를 출시한 데 이어 2년 만에 다시 신기록을 세웠다. 아이소셀 HP1은 기존 1억800만 화소 제품보다 화소 수를 약 85% 많이 탑재하면서도 크기 증가는 최소화 했다.

이 제품에는 또 촬영 환경에 따라 4개 또는 16개의 인접 픽셀을 조합할 수 있는 독자 신기술인 '카멜레온셀'도 업계 최초로 적용했다. 픽셀이 작아지면 빛을 받아들이는 공간도 작아져 화질이 떨어질 수 있는데, 이를 보완하기 위해 주변에 있는 픽셀들이 마치 하나처럼 작동해 빛을 더 많이 받아들이는 기술이다.

마찬가지로 고화질 동영상을 촬영할 때에도 인접 픽셀 4개가 하나처럼 동작해 화각 손실 없이 초당 30프레임으로 8K 고해상도 영상을 촬영할 수 있는 기술도 탑재했다.

삼성전자가 업계 최초의 초고화질 이미지센서를 잇따라 출시하는 배경에는 메모리와 파운드리 사업으로 축적한 미세공정 기술력이 있었기에 가능했다는 평가가 나온다. 스마트폰에 탑재되는 카메라 숫자가 늘면서 작으면서도 고화질의 이미지센서를 필요로 하는 수요가 늘고 있는데, 이를 만족하기 위해서는 픽셀의 크기를 작게 만드는 미세공정 기술력이 필수다.

함께 출시한 아이소셀 GN5는 '듀얼 픽셀 프로' 기술을 적용해 피사체의 상·하·좌·우 위상차를 모두 활용하는 등 자동 초점 성능을 한층 강화했다. 업계에서 가장 작은 크기인 '0.5㎛의 포토다이오드'를 탑재해 기존 듀얼 픽셀 제품보다 크기는 줄이면서 성능은 강화했다.

여기에 픽셀 사이에 절연부를 형성하는 FDTI(Front Deep Trench Isolation) 공법을 처음으로 적용해 포토다이오드 사이에도 부분적으로 적용했다. 초미세 기술 적용으로 발생하는 '혼색(Crosstalk, 간섭현상)'을 최소화 하면서도 전하저장용량을 극대화 해 1.2㎛ 제품과 동일한 수준의 성능을 구현했다.

시장조사업체 TSR에 따르면 삼성전자는 1억화소 이상의 제품을 삼성전자 무선사업부와 샤오미, 레노보-모토로라 등에 공급하고 있으며, 향후 오포와 리얼미 등에도 공급할 것으로 예상된다. 올해 매출 기준으로 글로벌 이미지센서 시장에서 모바일용이 차지하는 비율은 78.6%로 압도적이다.

스트래티지애널리틱스(SA)에 따르면 삼성전자는 지난해 스마트폰 이미지센서 시장점유율 29%를 기록해 1위 소니(46%)를 맹추격 중이다. 2018년까지만 해도 58%포인트 차이가 났던 격차를 17%포인트로 좁혔다.

장덕현 삼성전자 시스템LSI사업부 센서사업팀 부사장은 "초소형 이미지센서에서의 고감도 촬영을 위한 기술적 난제를 극복하기 위해 독보적인 기술을 확보해 나가고 있다"며 "신제품은 차세대 모바일 기기에서의 카메라 트렌드를 선도할 혁신적인 제품"이라고 말했다. 박정일기자 comja77@