"日 소니 물렀거라"…삼성·SK, 이미지센서 시장 ‘왕좌’ 노린다

▲삼성전자 ‘아이소셀 HP1’

[에너지경제신문 이진솔 기자] 삼성전자와 SK하이닉스가 메모리 반도체를 넘어 ‘전자기기의 눈’ 역할을 하는 이미지센서 시장 공략에 속도를 낸다. 스마트폰에 이어 차량용까지 수요처가 다변화되며 성장세가 예상되기 때문이다. 메모리 반도체 개발에서 쌓은 기술력을 기반으로 업계 선두 소니를 넘어서겠다는 전략이다.

20일 업계에 따르면 삼성전자가 지난 8월 출시한 폴더블폰 ‘갤럭시Z폴드3·플립3’에 SK하이닉스 CMOS 이미지센서(CIS)가 탑재된 것으로 확인됐다. 해당 제품은 SK하이닉스 12인치(300㎜) 웨이퍼(반도체 원판) 공정으로 양산되는 모바일용 CIS다. 1.0마이크로미터(㎛) 픽셀에 1300만 화소, 2배 줌을 지원한다.

이미지센서는 정보통신(IT) 기기의 ‘눈’ 역할을 하는 부품이다. 카메라에서 받은 빛을 디지털 신호로 바꿔 연산장치로 전달한다. 특히 최근에는 스마트폰에 탑재되는 카메라 수가 늘면서 수요가 급증하는 추세다.

SK하이닉스가 삼성전자에 공급하는 CIS 공급물량은 미미한 수준으로 알려졌다. 하지만 SK하이닉스가 괄목할만한 기술력을 갖췄다는 평가가 나온다. 삼성전자가 자사 제품 대신 SK하이닉스 고화소 CIS를 택한 것은 이례적이기 때문이다.

SK하이닉스는 픽셀 미세화 기술력 강화라는 장점을 살려 차세대 CIS 시장에서 선두권 도약을 선언했다. 제품 포트폴리오와 개발 경쟁력을 강화해 글로벌 시장에서 의미있는 점유율을 달성한다는 계획이다.


◇ ‘화소 경쟁력’ 앞세운 삼성…자동차까지 영역 넓혀

삼성전자는 지난달 세계 최초로 2억 화소 처리 능력을 갖춘 모바일 이미지센서 ‘아이소셀 HP1’을 출시하며 기술력을 과시했다. 지난 2019년 처음으로 1억800만 화소 제품을 내놓은 지 2년만에 재차 기록을 갱신했다.

특히 삼성전자는 파운드리(반도체 수탁생산)와 D램 등 첨단 공정으로 쌓은 기술력을 이미지센서에 적용해 ‘초격차’를 이끌고 있다. 지난 7일 열린 ‘2021 삼성 파운드리 포럼’에서는 이미지센서 생산에 ’17나노 기반 핀펫(FinFET)’ 공정을 도입한다고 발표했다. 해당 기술은 반도체 초미세화를 위해 첨단 공정에 적용되는 기술이다.

또 모바일 부문에 이어 자동차까지 사업 영역을 확대하는 모습이다. 현대자동차는 올해 하반기 출시될 제네시스 전기차 ‘GV60’에 삼성전자 이미지센서 ‘아이소셀 오토 4AC’를 적용하기로 했다. 차량용 이미지센서는 내부에서 바깥을 보기 위한 카메라에 장착될 것으로 알려졌다. 업계는 GV60을 시작으로 후속 출시될 제네시스 전기차까지 삼성전자 이미지센서 공급이 확대될 것으로 전망한다.


◇ 소니, 애플과 협력…덴소·TSMC와 공장 설립 추진

업계 1위 소니는 주요 고객인 애플과 협력을 유지하고 있다. 최근 출시된 애플 ‘아이폰13’ 시리즈에도 최신형 소니 ‘IMX’ 이미지센서가 탑재된 것으로 알려졌다. 업계 관계자는 "삼성전자가 높은 화소수를 앞세운다면 소니는 속도와 적은 노이즈가 강점으로 평가된다"며 "이를 바탕으로 화질을 강조하는 애플 눈높이에 제품력을 맞춘 것"이라고 말했다.

소니는 자율주행용 이미지센서에도 관심을 보이고 있다. 최근 파운드리 세계 1위 TSMC는 일본 규슈 구마모토현에 소니 이미지센서를 생산하는 공장을 짓기로 했다. 여기에는 자동차 부품사인 일본 덴소도 참여하는 것으로 알려졌다. 소니가 기존에 이미지센서 위탁생산을 맡겨온 TSMC에 더해 자동차 부품사와 협력해 차량용 부품사와 협력해 차량용 반도체 시장을 공략할 것이란 전망이 나온다.


◇ 모바일 이어 자율주행차까지…이미지센서 수요처 다양화

국내 반도체 업계가 메모리 분야에 이어 이미지센서로 영역을 넓히는 이유는 높은 잠재력 때문이다. 시장조사업체 스트래티지 애널리틱스에 따르면 스마트폰 1대당 탑재되는 평균 카메라 수는 2019년 3.2개에서 지난해 3.9개로 증가했다. 카메라 수가 늘면서 이미지센서 수요도 급증했다. IC인사이츠는 이미지센서 시장이 2020년부터 2025년 연평균 12%의 고성장을 기록하며 2025년 336억달러까지 매출이 늘어날 것으로 전망하고 있다.

시장은 소니와 삼성전자가 주도하고 있다. 조사마다 차이는 있지만 소니는 40% 이상, 삼성전자는 20% 수준을 유지하고 있다. SK하이닉스는 아직 업계 5위 안에 들지 못할 정도로 존재감은 미미하다.

이미지센서 시장은 모바일을 넘어 자율주행차나 스마트가전 등으로 활용처가 늘어날 것으로 기대된다. 이미 자율주행차 라이다(LiDAR) 센서 등 이미지 분석을 담당하는 장치에는 없어서는 안될 부품이다.

업계 관계자는 "향후 CIS는 카메라에 국한되지 않는 다양한 기기에 부착될 것으로 예상된다"며 "특히 차량을 중심으로 전자기기가 아닌 단말에 탑재되는 흐름이 활발해질 것"이라고 말했다.


jinsol@ekn.kr