삼성전자, '사람 눈 능가하는 이미지센서 개발' 꿈 현실화

"사람의 눈을 능가하는 이미지센서를 개발하겠다."

삼성전자에서 이지미센서 개발 사업을 총괄하고 있는 박용인 삼성전자 시스템LSI사업부 부사장(센서사업팀장)은 지난달 21일 내부 기고를 통해 이 같은 포부를 밝혔다.
그로부터 한 달여 만인 19일 삼성전자가 초고속 자동초점 성능 가진 이미지센서 신제품 '아이소셀 GN1'를 출시하면서 박 부사장의 당찬 꿈이 현실화되고 있는 모습이다.

삼성전자는 지난해 8월 세계 최초로 '1억화소'의 벽을 깨는 이미지센서를 세상에 공개해 '인간의 눈에 버금가는 이미지센서 개발' 가능성을 보인 바 있다. 이미지 센서는 렌즈를 통해 들어온 빛을 디지털 신호로 바꿔 이미지로 보여주는 반도체다.

삼성이 이날 공개한 이미지센서 신제품은 DSLR 수준의 초고속 자동초점 기능을 지원하는 1.2μm (마이크로미터, 100만분의 1m) 기반의 5000만 화소를 지닌 것이 특징이다.

이를 위해 삼성은 '아이소셀 GN1'에 최초로 하나의 화소(Pixel)에 두 개 포토 다이오드를 배치하는 '듀얼 픽셀(Dual Pixel)' 기술과 4개 인접 픽셀을 하나로 묶는 '테트라셀(Tetracell)' 기술을 동시에 적용했다.

특히 삼성전자는 신제품을 통해 업계 최고 수준의 '위상검출자동초점(Phase Detection Auto-Focus, PDAF)' 성능을 구현해냈다.

이 기술은 사람이 양쪽 눈을 이용해 피사체에 초점을 맞추는 것처럼, 각 화소에 좌우로 위치한 두 개의 포토 다이오드에서 검출된 이미지 위상차를 계산해 피사체에 정확하고 빠르게 초점을 맞추는 기술이다. 각 화소에 두 개의 포토 다이오드가 있어 5000만화소의 경우, 1억개의 포토 다이오드가 받아들이는 빛을 이용해 1억 화소 수준의 이미지를 출력할 수 있다.
또한, 이 제품은 1.2 μm의 비교적 큰 픽셀 면적으로 빛을 더 많이 받아들일 수 있다는 장점이 있다. 특히 어두운 환경에서는 4개의 픽셀을 하나로 결합하는 테트라셀 기술로 감도를 4배 높여 1,250만 화소의 밝고 선명한 이미지 촬영이 가능하다.

삼성전자는 빛에 따라 자동으로 ISO 값을 조정하는 'Smart-ISO', 이미지 촬영 시 밝기와 명암을 자동으로 최적화하는 '실시간 HDR', '전자식 이미지 흔들림 보정(EIS)' 등의 최신 이미지센서 기술도 함께 탑재했다.

박용인 부사장은 "삼성전자는 지속적인 픽셀 기술 혁신으로 시장이 요구하는 차세대 고성능·다기능 이미지센서 개발을 선도해 나가겠다"고 말했다.

한편 삼성전자는 오는 2030년까지 현재 글로벌 이미지센서 시장 1위인 일본 소니를 제치고 시장 정상에 오르겠다는 목표로 이미지센서 최신 기술 개발에 총력을 기울이고 있다.


오만학 글로벌이코노믹 기자 mh38@g-enews.com