[비즈니스포스트] 삼성전자 시스템LSI사업부가 고해상도 이미지센서 개발에 속도를 높이고 있다.

박용인 삼성전자 시스템LSI사업부 사장은 사람의 눈을 뛰어 넘는 이미지센서를 개발하겠다는 비전을 제시한 바 있는데 목표에 한 걸음 더 다가선 것으로 분석된다.
 

20일 안드로이드 오소리티 등 해외매체에 따르면 삼성전자는 4억4천만 화소(픽셀)의 이미지센서를 개발하고 있다. 

안드로이드 오소리티는 최근 팁스트(IT정보유출자) 레베그너스의 X(과거 트위터) 발언을 인용해 “삼성전자가 괴물 같은 성능의 이미지센서를 개발하고 있다”고 보도했다.

보도에 따르면 삼성전자는 4개의 새로운 이미지센서를 개발하고 있다. 이 가운데 ‘아이소셀 HU1’은 4억4천만 화소의 해상도 성능을 갖고 있다. 

삼성전자는 이미 2억 개의 픽셀을 탑재한 아이소셀 HP3를 출시했다. 이는 출시된 이미지센서 가운데 최고 해상도를 갖춘 제품이다. 그런데 삼성전자가 기존 제품의 두 배가 넘는 해상도를 가진 이미지센서를 개발하고 있다는 것이다. 

삼성전자의 고해상도 이미지센서 개발에는 박용인 사장의 추진력이 강하게 작용하고 있는 것으로 전해졌다. 박 사장은 2020년 4월 삼성전자 뉴스룸에 게시된 기고문을 통해 “인간의 눈을 뛰어넘는 6억 화소 이미지센서를 만들겠다”고 포부를 밝혔다.

박 사장을 비롯해 전자업계에서는 이미지센서를 사람의 눈에 빗대 설명한다.

이미지센서는 카메라 렌즈를 통해 들어온 빛을 디지털신호로 바꾸는 시스템반도체다. 사람의 눈도 받아들인 빛을 망막을 통해 신경신호로 변환하는 만큼 유사한 점이 있다.  

이미지센서는 해상도가 높을수록 센서가 탑재된 카메라가 촬영하는 이미지의 화질이 선명해진다. 해상도는 이미지나 영상을 표현하는 데 사용된 픽셀의 수를 말한다. 각 픽셀에는 빨간색과 녹색, 파란색, 투명도 등의 정보가 담겨 있다.

이미지센서가 제 기능을 하려면 사람의 눈과 유사한 정도의 해상도를 갖춰 사람이 눈으로 보는 이미지를 똑같이 재현할 수 있어야 한다. 

전자업계에 따르면 사람의 눈은 정지한 이미지를 볼 때 중심부 기준 약 5억7600만 화소를 볼 수 있으며 움직이는 영상은 800만 화소 정도를 볼 수 있다. 
 

사람은 눈동자로 한 번에 인지할 수 있는 이미지정보가 800만 화소에 불과하지만 부분 이미지를 기반으로 뇌 속에서 정보를 조합해 5억7600만 화소의 전체 이미지를 얻을 수 있다. 

삼성전자도 인간의 눈처럼 특정 상황에 맞게 해상도를 높이는 이미지센서 기술개발에 속도를 높이고 있다.

포항공과대학교는 지난 8월16일 최수석 전자전기공학 교수가 이끄는 연구팀이 사람의 눈과 같이 어두운 환경에 적응할 수 있는 이미지센서를 개발했다고 밝혔다. 이 연구는 삼성전자 및 포항공과대학교 전략산학의 지원으로 진행됐다.

어두운 환경에서는 이미지센서로 들어오는 빛의 양이 적어 선명한 이미지를 얻기 어렵다. 연구팀은 어두울 때는 인접한 네 개의 픽셀을 합치는 ‘테트라 비닝’을 통해 픽셀이 얻는 빛의 양을 늘리는 기술을 구현하는 데 성공했다.

이미지센서의 해상도는 높이려면 각 화소의 면적을 축소해야 하기 때문에 더욱 발전된 기술력이 요구되지만 삼성전자는 고해상도 이미지센서 기술에 자신감을 내비치고 있다.

기명오 삼성전자 시스템LSI사업부 센서 선행개발팀 연구원은 2022년 7월8일 삼성전자 테크블로그를 통해 “삼성전자 이미지센서의 고해상도는 삼성전자가 확보하고 있는 독자적 기술력 덕분”이라며 “더욱 작아지는 소자(각 화소)에서 원하는 성능을 구현할 수 있는 공정 기술을 확보하고 있다”고 강조했다.

삼성전자는 고해상도 이미지센서를 통해 업계 1위 소니와의 시장점유율 격차를 좁혀갈 것으로 전망된다. 고해상도 이미지센서는 사진 촬영에 주로 쓰이지만 최근에는 자율주행 차량에도 고해상도 이미지센서가 쓰이는 등 활용폭이 넓어지고 있다.

한편 삼성전자는 이미지센서뿐 아니라 다른 시스템반도체 분야에서도 사람의 신체기능과 유사하거나 뛰어넘는 수준의 성능을 나타내는 제품 개발에 나설 것으로 전망된다.

삼성전자는 오는 10월5일 미국 실리콘밸리에서 열리는 ‘2023 테크데이’ 행사에서 '인간의 눈을 넘어: 이미지 센서의 진화'라는 주제로 연설을 진행한다.

이날 박용인 사장은 '세미콘 휴머노이드(인간형 반도체)'를 주제로 기조연설을 할 것으로 전해졌다. 박 사장은 세미콘 휴머노이드 연설에서 인간의 신체기능을 대신할 수 있는 시스템반도체의 역할에 대해 설명할 것으로 예상된다.

박 사장은 2022년 테크 데이 행사에서 “사물이 사람처럼 학습과 판단을 해야 하는 4차 산업혁명 시대에서 인간의 두뇌, 심장, 신경망, 시각 등의 역할을 하는 시스템반도체의 중요성은 그 어느 때보다 커질 것”이라고 강조한 바 있다. 김바램 기자