고성능 DSLR 뛰어넘는 2억 화소 카메라… 삼성전자, 갤S23에 탑재한다

고성능 DSLR 뛰어넘는 2억 화소 카메라… 삼성전자, 갤S23에 탑재한다

업계 첫 2억 화소 카메라 공급
상반기 모토로라 폰에도 장착
‘시스템 1위’ 목표 달성 위한 키(Key)
애플 공급망에도 편입 전망
업계 1위 소니 강하게 압박

박진우 기자

입력 2022.05.10 06:00

 

 

 

 

 

삼성전자 2억 화소 모바일 이미지센서 ‘아이소셀 HP1’. /삼성전자 제공

삼성전자가 2억 화소의 초고화질 카메라를 내년 출시할 예정인 플래그십(최상위) 스마트폰 갤럭시S23(가칭)에 적용한다. 이에 앞서 올해 상반기 출시 예정인 모토로라 최신 스마트폰에도 2억 화소 카메라를 공급한다. 삼성전자는 2억 화소 카메라를 앞세워 이미지센서(CMOS) 시장 1위 소니를 강력하게 압박한다는 전략을 세웠다.

10일 전자업계에 따르면 삼성전자는 차기 플래그십 스마트폰의 카메라 모듈과 관련한 내용을 협력사와 공유했다. 내용의 핵심은 지난해 시장에 선보인 2억 화소 이미지센서 ‘아이소셀 HP1′을 채용한다는 부분이다. 카메라 모듈은 대다수 갤럭시용 모듈을 공급하는 삼성전기가 맡을 것으로 보인다.

지난 2020년 갤럭시S20을 통해 업계 최초 1억 화소 시대를 연 삼성전자는 스마트폰 카메라 2억 화소 시대 역시 가장 빨리 열겠다는 방침을 세웠다. 다만 첫 2억 화소 카메라 적용 스마트폰의 영광은 모토로라 엣지 프론티어 22가 될 전망이다. 모토로라 엣지 프론티어 22는 연내 출시가 예정돼 있다. 후면 카메라에 아이소셀 HP1과 중국 옴니비전의 OVB0B(2개)가 들어간다. OVB0B 역시 2억 화소 이미지센서다.

삼성전자 1억800만화소 이미지센서 아이소셀 브라이트 HMX. /삼성전자 제공

이미지센서는 카메라를 통해 들어온 빛을 디지털 신호로 바꿔주는 반도체다. 디지털카메라와 스마트폰, 노트북, 자동차 등 카메라가 필요한 모든 전자기기에 들어간다. 삼성전자에서 반도체 설계를 맡고 있는 시스템LSI사업부가 가장 심혈을 기울이고 있는 제품군이기도 하다. 모바일과 자동차 전장(電裝)용을 중심으로 하는 ‘아이소셀’ 시리즈는 삼성전자 반도체 설계의 핵심 자산 중 하나다.

아이소셀 HP1은 0.64㎛(마이크로미터·100만분의 1m) 화소(픽셀) 2억개를 1/1.22인치 옵티컬포맷(렌즈를 통해 들어온 이미지가 인식되는 크기)에 구현한 것이 특징이다. 기존 1억800만 화소 이미지센서 대비 픽셀 수가 85% 늘었는데도 제품 크기 증가는 최소화했다. 촬영 환경에 따라 4개 또는 16개의 인접 픽셀을 조합하는 독자 신기술인 ‘카멜레온셀’을 처음 채용했다.

카멜레온셀 기술은 빛이 충분할 때는 0.64㎛ 픽셀을 활용하지만, 어두운 곳에서는 1.28㎛, 2.56㎛ 픽셀 등 빛을 받는 면적을 넓혀 더 선명한 사진을 찍는다. 또 고화질 동영상을 촬영할 때는 4개(2.56㎛) 픽셀을 하나처럼 만들어 화각 손실 없이 초당 30프레임으로 8K(7680X4320) 초고해상도 영상을 촬영한다.

 

삼성전자가 스마트폰에 2억 화소 카메라를 본격적으로 장착할 경우 이미지센서 경쟁에서 업계 1위 소니를 강하게 압박할 수 있을 전망이다. 현재 소니는 6400만 화소 이미지센서가 최고 화질로, 삼성전자보다 3~4세대 뒤처져 있다는 평가를 받는다.

애플은 주로 소니의 이미지센서를 채용해 왔으나, 차기 아이폰14(가칭)에는 삼성전자 이미지센서를 사용할 가능성이 있다. 사진은 아이폰13. /애플 제공

애플 또한 올해 하반기 내놓을 차기 아이폰에 삼성전자의 이미지센서 채용을 고려하고 있는 것으로 알려졌다. 고화질 스마트폰 카메라에 대한 요구가 강한 만큼 현재 가장 앞서 있는 제품을 장착하겠다는 것이다. 동시에 이미지센서 공급망의 이원화(삼성전자·소니)도 노린다.

애플용 이미지센서는 삼성전자가 새 공정으로 내세운 17㎚(나노미터·10억분의 1m) 핀펫(FinFET)공정을 활용할 것으로 보인다. 17㎚ 핀펫 공정은 기존 28㎚ 대비 성능은 39%, 전력효율은 49% 개선되며, 면적은 43% 감소한다.

삼성전자가 애플 이미지센서 공급망에 들어갈 경우 현재 글로벌 이미지센서 시장의 절대 강자인 소니의 아성도 크게 흔들릴 가능성이 있다. 실제 소니의 점유율은 차츰 떨어지고 있다. 시장조사업체 TSR에 따르면 글로벌 이미지센서 시장에서 소니는 매출 기준 43%의 점유율을 기록했다. 전년 대비 1.3%포인트 줄어든 것이다.

반면 삼성전자와 옴니비전은 각각 19.7%, 14.1%로 전년 대비 0.8%포인트, 2%포인트 확대됐다. 시장 1위 소니와 2위 삼성전자의 격차 역시 줄어들었다.

업계는 삼성전자 이미지센서의 점유율 확대는 중저가 시장에서 가격 경쟁력을 확보한 덕분이라고 분석한다. 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 지난해 삼성전자가 출시한 5달러 미만 5000만 화소 이미지센서가 성장을 견인했다. 해당 이미지센서는 삼성전자 중저가 폰은 물론, 비보, 오포, 샤오미 등 중화권 스마트폰에도 폭넓게 적용 중이다.

아울러 1억 화소 이미지센서의 적용 제품도 확대되고 있다. 한규한 삼성전자 시스템LSI사업부 마케팅팀 상무는 “국내 및 중국 시장에서 고화소 이미지센서에 대한 수요가 지속될 전망이다”라며 “1억·2억 고화소 센서는 고객 요청의 큰 차질 없이 공급할 계획이다”라고 했다.

 

박진우 기자