[J report] 소니 다시 세운 이미지센서 .. 삼성전자도 추격 나섰다

반도체 시장 지각변동 예고
카메라 영상 디지털 신호로 전환
자율주행차 사물 인식 '핵심 역할'
소니 점유율 46%로 절대강자 군림
삼성전자, 초소형 이미지센서 개발
생산라인 까지 바꿔가며 공들여

이미지센서

1㎛(마이크로미터) 는 0.001㎜다. 즉 1㎜를 1000분의 1로 쪼갠 단위다. 디지털 이미지의 최소 단위인 픽셀(화소)을 1㎛ 이하로 줄인 이미지센서가 세계 최초로 나왔다. 픽셀 크기가 작을수록 이미지가 더 촘촘한 점으로 변환돼 선명한 영상을 볼 수 있다.

삼성전자는 11일 “업계 최초로 픽셀을 0.9㎛까지 줄인 초소형 픽셀 이미지 센서를 출시했다”며 ‘아이소셀(ISOCELL) 슬림 2X7’ 등 신제품 2종을 공개했다. 지난 6월 아이소셀이란 이미지센서 전용 브랜드를 런칭한 뒤 나온 첫 제품이다.

이미지센서

메모리 반도체 중심의 삼성전자가 비메모리 반도체로 분류되는 이미지센서에 브랜드까지 만들어 붙인 데는 “이미지센서 사업을 본격적으로 키우겠다”는 의지가 담겨있다. 이뿐 아니다. 메모리 반도체를 생산하는 일부 라인을 이미지센서 생산용으로 전환한다. 삼성전자 측은 최근 D램을 생산하고 있는 화성 공장 11라인에서 내년부터 이미지센서를 만들 계획이라고 밝힌 바 있다. 송용호 한양대 융합전자공학부 교수는 “최근 수요가 폭등해 공급 부족 현상을 겪고 있는 메모리 반도체 공정을 이미지센서용으로 돌리는 건 그만큼 이미지센서 시장을 중요하게 생각한다는 증거”라고 설명했다.

이미지센서 시장 2위(점유율 19.4%) 삼성전자의 잰걸음은 폭발적으로 성장하는 시장 때문이다. 2015년만 해도 100억 달러(11조4000억원) 수준이던 이미지센서 시장은 2020년엔 150억 달러(17조원)로 확대될 전망이다. 연평균 성장률이 10%에 육박하는 셈이다. 안기현 한국반도체산업협회 상무는 “낸드플래시 시장 성장세도 무섭지만, 이미지센서 시장의 성장세는 더 가파를 것으로 보인다”며 “자율주행차 및 사물인터넷(IoT) 등 최근 주목받는 기술 시장에서 이미지센서가 핵심 부품으로 떠오르기 때문”이라고 설명했다.

이미지센서는 쉽게 말해 카메라가 달린 모든 곳에 필요하다. 카메라가 촬영한 영상을 디지털 신호로 전환해주는 반도체라서다. 왜 이미지센서 수요가 폭등하는지는 휴대전화만 봐도 알 수 있다. 카메라가 없던 휴대전화에 후면 카메라가 붙고, 이후 전면 카메라가 생긴 데 이어, 후면 듀얼 카메라, 전·후면 듀얼 카메라처럼 카메라 갯수가 늘고 있다.

이미지센서 시장과 순위

스마트폰의 수요 증대는 빙산의 일각이다. 자율주행차와 원격의료, 스마트 보안 기술은 그야말로 사방에 카메라가 필요한 ‘이미지센서 덩어리’다. 가장 대표적인 게 자율주행차다. 자율주행차에서 이미지센서는 레이저를 쏘아 사물을 인식하는 라이다(LIDAR)와 함께 ‘눈’의 역할을 한다. 입체감이 없어 라이다가 인식하지 못하는 이미지를 읽어낸다. 2015년 기준으로 전체 이미지센서 판매의 3%를 차지했던 자동차 시장이 2020년엔 14%를 차지할 것으로 전망되는 이유다.

소니코리아 관계자는 “이미 최근 나오는 자동차들은 사방의 영상을 운전자가 모니터를 통해 볼 수 있도록 4~6개의 이미지센서를 부착하고 있다”며 “자율주행차가 본격화하면 이미지센서가 차량 한 대 당 8~10개 정도 부착될 것”이라고 말했다. 송용호 교수는 “인공지능 기술을 접목한 원격의료나 스마트 보안 서비스 모두 ‘눈’의 역할을 하는 카메라가 핵심 부품”이라며 “이미지센서의 수요는 당분간 빠른 속도로 늘어날 것”이라고 설명했다.

이미지센서 시장의 성장세는 무너져가던 일본의 소니를 부활시킨 원동력이기도 하다. 금융업계는 올해 소니가 5000억엔(약 5조원)의 영업이익을 기록하며 10년 만에 최대 실적을 달성할 것으로 내다본다. 그 중 이미지센서에서만 최소 1000억엔의 영업이익을 거둘 거란 분석이다. 소니는 이미지센서 시장점유율 45.8%에 달하는 절대 강자다. 올 2월엔 세계 최초로 3단 적층 구조의 이미지센서를 개발, 초고속 촬영 기술을 선보였다. 1초에 960장의 이미지를 촬영해 슬로우모션 영상을 재생할 수 있게끔 하는 기술이다.

반도체 업계 관계자는 “삼성전자나 애플 모두 프리미엄 스마트폰엔 소니의 이미지센서를 쓸 정도로 기술로는 세계 최고”라며 “특히 오랜 경험에서 나오는 생산 노하우를 다른 업체가 쉽게 쫓아오진 못할 것”이라고 말했다.

삼성전자는 메모리 반도체와 디스플레이 등에서 쌓은 초미세공정 노하우로 소니를 빠르게 추격하겠다는 계획이다. 실제로 지난 한 해 관련 매출을 16.2%나 늘리며 같은 기간 매출이 4.4% 줄어든 소니와의 간극을 좁혔다. 삼성전자 관계자는 “메모리 반도체나 디스플레이, 이미지센서는 모두 세밀하고 정교한 회로에 특정 물질을 얹고 빼는 초미세공정이라는 점에서 큰 차이가 없다”며 “이미지센서 라인업을 지속적으로 늘려나가고, 스마트폰 외의 시장을 적극 발굴할 계획”이라고 밝혔다.

임미진 기자 mijin@joongang.co.kr