삼성, 1인치급 ‘괴물’ 200MP 센서로 승부수… 스마트폰 카메라 한계 넘나

삼성전자가 스마트폰 카메라의 물리적 한계를 극복하기 위해 역대 최대 크기의 2억 화소(200MP) 이미지 센서 개발에 박차를 가하고 있다.
그동안 초고화소 기술력은 인정받았으나 센서의 물리적 크기 면에서 소니와 옴니비전 등 경쟁사에 밀린다는 평가를 받아온 삼성이, 내년 출시를 목표로 1인치급에 육박하는 '대형 센서' 카드를 꺼내 든 것이다.

지난달 28일(현지시각) 샘모바일에 따르면, 삼성전자는 'ISOCELL HPA'라는 명칭의 차세대 센서를 통해 이미지 품질의 새로운 기준을 제시할 전망이다.


중국의 유명 IT 팁스터 '디지털 챗 스테이션'이 공개한 정보에 따르면, 삼성이 개발 중인 'ISOCELL HPA'는 1/1.12인치 크기를 가질 것으로 알려졌다. 이는 현재 하이엔드 스마트폰 시장에서 '끝판왕'으로 통하는 소니와 옴니비전의 1인치 센서 크기와 비교했을 때 약 89%에 달하는 면적이다.
특히 이 규격은 소니의 첫 200MP 센서인 'LYT-901'과 동일하며, 삼성이 과거 출시했던 고성능 50MP 센서 'ISOCELL GN2'와도 유사한 크기다.

센서의 크기가 커질수록 빛을 받아들이는 수광 면적이 넓어져 야간 촬영 시 노이즈가 줄어들고, 배경 흐림(아웃포커싱) 효과가 더욱 자연스러워지는 등 근본적인 화질 향상을 기대할 수 있다.


이번 ISOCELL HPA의 핵심 혁신은 '측면 오버플로우 통합 커패시터(LOFIC)' 기술의 탑재 여부다. LOFIC 기술은 픽셀 내에 과도하게 유입된 빛을 일시적으로 저장할 수 있는 별도의 공간(커패시터)을 두는 방식이다.
이를 통해 아주 밝은 태양광 아래서도 화이트아웃(과노출)이 발생하지 않고, 동시에 어두운 그림자 영역의 디테일도 놓치지 않는 초고광대역 다이내믹 레인지(HDR) 구현이 가능하다.

업계 전문가들은 이 기술이 적용될 경우 스마트폰 카메라가 직면했던 '명암 차이가 극심한 풍경 촬영'의 고질적인 문제를 해결할 수 있을 것으로 보고 있다. 이 센서는 2027년경 본격적인 양산 체제에 들어가 중국 브랜드의 플래그십 모델 등에 우선 탑재될 가능성도 제기된다.


한편, 삼성전자의 차기 플래그십인 '갤럭시 S27 울트라'에는 ISOCELL HPA보다 다소 작은 1/1.3인치 크기의 'ISOCELL HP6' 센서가 탑재될 것이라는 전망이 지배적이다.

팁스터 '아이스 유니버스'는 삼성이 기기의 두께와 렌즈 설계의 효율성을 고려해 갤럭시 시리즈에는 크기를 최적화하되 최신 공정 기술로 성능을 높인 센서를 채택할 것이라고 분석했다.
하지만 업계에서는 삼성이 ISOCELL HPA를 통해 초프리미엄 센서 시장에서의 기술적 상징성을 확보하고, 이를 바탕으로 소니가 독주하고 있는 고성능 센서 시장 점유율을 뺏어오려는 전략을 구사할 것으로 보고 있다.


삼성전자의 초고화소·대형 센서 전략은 국내 모바일 부품 생태계 전반에 긍정적인 파급효과를 불러올 것으로 기대된다.

센서가 커지면 이를 지원하기 위한 렌즈의 구경도 커지고 광학 설계가 복잡해진다. 삼성전기나 LG이노텍 등 국내 카메라 모듈 기업들은 대형 센서에 최적화된 고사양 렌즈군과 흔들림 방지(OIS) 액추에이터 기술을 통해 글로벌 시장에서 부가가치를 높일 수 있다.

대형 센서에서 쏟아지는 방대한 데이터를 실시간으로 처리하기 위해서는 AP(애플리케이션 프로세서) 내 ISP의 성능이 뒷받침되어야 한다. 이는 삼성 엑시노스나 퀄컴 스냅드래곤과의 최적화 경쟁을 가속화하며 스마트폰의 'AI 카메라' 성능을 한 단계 도약시키는 계기가 될 것이다.

소니의 독점 구조가 강한 하이엔드 센서 시장에서 삼성의 1인치급 센서 출시는 국내 스마트폰 제조사들의 부품 수급 다변화를 가능하게 한다. 또한, 기술 자립도를 높인 중국 스마트폰 제조사들에게 고성능 센서를 공급함으로써 한국의 비메모리 반도체 수출 실적 개선에도 크게 기여할 전망이다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com