최근 각 반도체업체들이 앞다퉈 시장 확보 경쟁을 벌이고 있는 유망 사업 이미지센서분야서 우리나라가 주도권을 쥘 수 있는 계기가 마련됐다.

이미지 센서란 외부의 빛 신호를 사람이 볼 수 있는 영상으로 바꿔주는 전자부품으로 카메라의 필름 역할을 하는 반도체의 일종. CCD와 CMOS로 양분된 이사장은 일본(CCD)과 미국업체(CMOS)들이 각축전을 벌이고 있는 가운데 국내의 삼성전자와 매그나칩도 공략에 적극 나서고 있는 분야.

시장조사기관 아이서플라이에 따르면 올해 이미지센서 세계 시장 규모는 69억달러 수준으로 추정되고 있고 오는 2007년에는 94억달러로 증가할 것으로 전망되고 있다.

이번에 시연 성공한 나노이미지 센서(SMPD)는 기존 CCD와 CMOS 이미지 센서의 장단점을 보완해 인간의 눈을 대신할 수 있을 정도의 기술력을 선보였다.

CCD나 CMOS와 SMPD간의 가장 큰 차이점은 식별조도와 감도 부분이다. 기존센서의 경우 20룩스의 조명이 있어야 물체 식별이 가능하나 나노이미지센서는 1룩스면 충분하다.

이는 사람의 눈이 식별가능한 조도 2룩스 보다도 낮은 수치. 필름 감도(ASA)로 환산할 경우 무려 5만에 이른다. 최고성능의 디지털 카메라에 적용되는 CCD나 CMOS의 감도가 최고 수천ASA라는 점과 비교하면 그 차이가 확연하다. 이 기술을 디지털카메라에 적용하면 플래시 없이도 눈에 보는것과 같은 화면을 촬영할 수 있게 된다.

이날 이뤄진 시연에서는 500룩스에서부터 0.1룩스까지 단계별로 CCD, CMOS와 SMPD간의 비교가 이뤄졌고 SMPD는 타 이미지 센서는 물론 지켜보는 이들의 눈에도 보이지 않는 조명하에서도 동영상을 초당 30프레임씩 잡아냈다. 전자부품연구원 김훈박사는 "이번 시연 제품은 30만 화소지만 양산과정서 화소수 확대에는 문제가 없다"고 말했다.

그밖에 CCD(고체촬상소자)의 경우 화질과 감도는 우수하나 제조비용이 고가고 12V의 전압이 필요해 전력소모가 많은 단점이 있다. CMOS(상보성금속산화반도체)는 가격이 저렴하고 전력소모가 적으며 원칩화가 가능하지만 노이즈가 많고 감도가 떨어진다.

이에 반해 SMPD는 CMOS 공정을 도입해 초저가에 제작이 가능하고 센서크기 자체를 줄여 적용 기기의 슬림화도 가능해 진다. 전자부품연구원 김훈 박사는 "SMPD의 제조원가는 CCD의 1/100에 불과할 것이라고 설명했다.

나노 이미지 센서 개발에 따른 엄청난 후폭풍도 예상되고 있다. 기존 업계의 판도를 뒤집어 놓을만한 개발이기 때문. 선도업체들의 견제도 예상됨에 따라 김박사팀과 플래닛82는 기술유출이나 특허소송등에 대한 준비도 마련하고 있다.

이와 함께 이미지센서의 적용범위도 계속 증가할 것으로 예상된다. 지금까지는 이미지센서가 주로 디지털카메라와 PC카메라, CCTV카메라 등에 많이 쓰였지만 앞으로 자동차 후방 감지 센서, 각종 로봇, 첨단 의료 진단기, 야간 투시 장비, 자동차 등으로 적용 범위가 계속 확대될 전망. 이 시장을 SMPD를 내세워 후발주자인 우리나라가 차지할 수 있는 길이 열린 셈이다.

전자부품연구원의 김춘호 원장은 "이번 개발은 황우석 교수의 줄기세포 연구에 견줄 수 있는 대단한 업적이라며 내년부터 상용화가 이뤄질 경우 세계 시장 판도가 뒤바뀔 것"이라고 강조했다.

김원장은 "과거 삼성전자나 해외 업체들도 안된다고 단정했던 기술이 현실화된 것이며 여기에는 연구원들의 피나는 노력과 양산과정을 준비중인 플래닛82측의 협력이 이뤄낸 개가다"라고 말했다.

연구팀으로부터 지난 2003년 기술을 이전받아 양산을 준비해온 플래닛82의 윤상조 사장은 "현재 소니, 샤프 등 일본 업체가 연간 7조원에 육박하는 이미지센서 칩 시장의 90% 이상을 장악하고 있다는 점을 감안할 때, 국내에서만 연간 1조원 이상의 수입 대체 효과를 거둘 수 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다.

플래닛82는 외부 파운드리 작업을 통해 이미지 센서를 생산하고 직접 센서 완제품을 제작해 내년부터 본격적으로 시장에 공급할 계획이다.

백종민기자 cinqange@inews24.com


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