[Tech 스토리] 삼성 '갤럭시S21의 눈', 아이소셀 HM3

기사입력 : 2021년01월17일 09:07

최종수정 : 2021년01월17일 09:57

사람의 눈 역할하는 이미지센서 기술력 점차 고도화
삼성전자 아이소셀 HM3, 0.8㎛ 크기 작은 픽셀 1억 800만개 집적
아이소셀 플러스 등 이미지센서 독자 기술력 도입
스마트 ISO 프로·슈퍼 PD 플러스 등으로 전문가같은 촬영

[편집자] 기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 구윤모 기자 = 인간의 눈은 5억 화소 이상의 해상도를 갖고 있다고 합니다. 그야말로 '슈퍼 카메라'죠.

스마트폰에 탑재되는 카메라 역시 사람의 눈과 비슷한 수준을 구현해내는 방향으로 끊임없이 발전하고 있습니다. 여기에 일반인도 전문가 수준의 사진·동영상 촬영을 가능하도록 도와주는 기술이 더해지고 있습니다.

국내 1위, 전 세계 2위 스마트폰 이미지센서 제조업체 삼성전자 역시 사람 눈을 능가하는 6억 화소 이미지센서 개발에 도전하겠다는 목표를 세웠는데요. 오늘은 최근 삼성전자가 "최신 이미지센서 기술의 결정체"라며 자신 있게 내놓은 '아이소셀 HM3'에 대해 알아보겠습니다.

◆ 이미지센서란

[서울=뉴스핌] 구윤모 기자 = 이미지센서의 구조. 수광 소자로 구성된 픽셀에서 빛을 받아들인 후 로직층을 통해 디지털 신호로 변환하고, 이를 모바일프로세서에 전송한다. [사진=삼성반도체이야기] 2021.01.15 iamkym@newspim.com

아이소셀 HM3를 알아보기 전에 먼저 이미지센서가 무엇인지 살펴봐야 합니다.

이미지센서란 카메라 렌즈를 통해 들어온 빛(영상 정보)을 전기적 디지털 신호로 변환하는 역할을 하는 반도체를 뜻합니다. 디지털 기기의 '눈'으로 카메라의 화질을 결정하는 가장 중요한 역할을 합니다.

필름 카메라의 필름 역할을 한다고 이해하면 쉽습니다. 우리가 필름 카메라로 사진을 찍으면 렌즈를 통과한 빛이 필름에 노출되고 그 정보가 저장되는 것이 필름이죠. 이미지센서는 디지털 카메라의 필름인 셈입니다.

모바일 기기에 대한 소비자의 요구는 점차 커지고 있습니다. 디스플레이는 더 넓게, 그러면서도 기기는 더욱 작고 가볍게 만드는 것이 기술력을 결정짓는 요인이 되고 있는데요. 카메라 역시 스마트폰 기기에서 차지하는 영역은 점점 좁아지지만, 그 성능은 지속적으로 발전해야 하는 가혹한 운명(?)에 처해있습니다. 스마트폰 신 모델이 나올 때마다 '카툭튀'(카메라가 툭 튀어나옴) 여부가 소비자 사이에서 필수 체크 포인트가 될 정도죠.

이런 제한된 영역에 고성능 카메라를 담기 위해 필요한 것이 고도의 모바일 이미지센서 기술입니다. 작은 크기의 이미지센서에 더 밝고 선명한 사진을 제공하기 위해 초소형 픽셀에 고해상도, 고감도 사진을 구현하는 이미지센서 기술력이 필수가 된 것이죠.

◆ 삼성전자 이미지센서 핵심 기술 '아이소셀 플러스'

[서울=뉴스핌] 구윤모 기자 = 삼성전자 이미지센서 기술 '아이소셀 플러스' [사진=삼성반도체이야기] 2021.01.15 iamkym@newspim.com

화소를 의미하는 픽셀은 컴퓨터, TV, 모바일 기기 화면의 이미지를 구성하는 최소 단위를 의미합니다.

앞서 살펴본대로 이 픽셀의 크기를 줄이면서 최대한 많이 집적하는 게 이미지센서의 중요한 기술력인데요. 문제는 픽셀의 크기가 1㎛(마이크로미터∙100만분의 1m) 이하로 작아지면 픽셀 간의 구별이 모호해지면서 기술적 한계에 부딪히게 되는 점입니다.

이를 해결하기 위한 삼성전자의 기술력이 '아이소셀 플러스'입니다. 아이소셀 플러스는 픽셀 미세화에 따른 픽셀 간 간섭현상을 최소화하고 빛 손실을 최소화해 작은 픽셀로도 고품질의 이미지를 구현할 수 있는 삼성전자만의 독자 기술입니다. 이런 기술 덕분에 픽셀의 크기를 줄이면서도 지속적으로 화소 수를 늘릴 수 있는 것이죠.

또 한 가지 주목할 기술이 있습니다.

우리의 눈과 카메라의 가장 큰 격차를 느낄 때가 바로 밤인데요. 카메라는 빛을 충분히 받아야 고화소를 구현할 수 있는데, 어두운 밤에는 그 역할을 충분히 하기 어렵습니다. 더욱이 픽셀 크기가 점점 작아지면서 각 픽셀이 받는 빛의 양도 한계가 생기죠.

이에 삼성전자는 어두운 환경에서는 9개의 인접 픽셀을 하나의 큰 픽셀(3x3)처럼 빛을 받아들이게 하는 기술을 활용하고 있습니다. 이를 통해 감도를 높여 노이즈를 개선하고, 밝고 선명한 사진 촬영이 가능하게 만드는 것이죠.

◆ 갤럭시S21 울트라 탑재...아이소셀 HM3란

[서울=뉴스핌] 심지혜 기자 = 삼성전자가 0.8㎛(마이크로미터) 1억 800만화소 이미지센서 '아이소셀 HM3'를 출시했다. [사진=삼성전자] 2021.01.14 sjh@newspim.com

삼성전자가 최근 내놓은 아이소셀 HM3는 HMX, HM1에 이은 삼성전자의 3세대 0.8㎛ 1억 800만 화소 이미지센서입니다. '1/1.33인치' 크기에 무려 픽셀 1억 800만개를 집적한 것입니다. 앞서 살펴본 기술들이 있기에 구현할 수 있는 제품입니다.

삼성전자는 여기에 다양한 자체 카메라 기술까지 담아 어떤 상황에서도 전문가같은 촬영이 가능하도록 했는데요.

우선 '스마트 ISO 프로'는 터널의 출구와 같이 밝고 어두운 부분이 섞여있는 환경에서 서로 다른 ISO 값으로 빛을 증폭하고 이를 합성하는 HDR(High Dynamic Range) 기술입니다.

감도를 뜻하는 ISO는 빛에 얼마나 민감하게 반응하는지를 나타내는데요. 감도가 낮으면 빛에 둔감하게 반응하지만 사진의 화질은 향상되고, 반대로 감도가 높으면 빛에 민감하게 반응하지만 노이즈가 발생하게 됩니다.

HMR은 여러 장의 이미지를 다른 노출로 촬영해 합성하는 기술을 의미하는데요. 시간을 달리해 여러 번 촬영하는 기존 HMR 기술은 피사체의 움직임이 잔상으로 나타날 수 있는 반면 스마트 ISO 프로는 이미지 촬영 감도 차이를 이용하는 기술이기 때문에 잔상을 최소화할 수 있는 것이 특징입니다.

스마트 ISO 프로 모드에서는 기존 10비트(10억 7000만 색상)보다 약 64배 이상 색 표현 범위를 넓힌 12비트(687억 색상)로 촬영하기 때문에 더 풍부한 색 표현이 가능합니다.

이외에도 마이크로 렌즈를 탑재한 '슈퍼 PD 플러스' 기술이 있습니다. 어두운 환경에서도 기존보다 50% 빠르게 초점을 검출할 수 있어 흔들림 없는 이미지를 촬영할 수 있습니다.

[서울=뉴스핌] 구윤모 기자 = 삼성 갤럭시 S21 울트라 [사진=삼성전자] 2021.01.15 iamkym@newspim.com

이번 아이소셀 HM3는 갤럭시S21 울트라 모델에 탑재됐습니다. 갤럭시S21 울트라는 삼성전자가 오는 29일부터 전세계에 출시하는 갤럭시S21 시리즈의 최상위 모델입니다.

장덕현 삼성전자 시스템LSI사업부 센서사업팀 부사장은 "아이소셀 HM3는 최신 카메라 기술이 집약된 삼성전자 이미지센서 기술력의 결정체로 차세대 모바일 기기의 핵심 솔루션"이라고 자부심을 드러냈습니다.

이런 추세라면 우리의 눈보다 더 뛰어난 스마트폰 카메라가 나오는 것도 불가능은 아닐 것입니다. 내 눈보다 스마트폰 카메라를 더 믿는 세상도 머지않아 보입니다.

iamkym@newspim.com

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다이빙 주한 중국대사 뉴스핌 기고 국제 정세가 혼란스럽고 국지적 충돌과 불안정한 상황이 이어지는 가운데 경제 글로벌화가 역풍을 맞고 있고 일방주의와 보호주의가 고개를 들고 있다. 불확실성의 시대에 직면한 많은 국가들은 '겨울이 오고 있다'（Winter is Coming)며 불안감을 감추지 못한다. 이러한 시기에 중국은 실질적인 행동으로 세계에 안정성과 긍정적 에너지를 불어넣고 있다. 중국은 세계 경제를 안정적 발전으로 이끄는 강력하고 확실한 힘이다. 중국은 세계 2위 경제국, 1위 제조업 대국이자 2위 소비시장이다. 이런 조건하에서 중국 경제는 체제와 수요, 공급, 인재 등 네가지 부문에서 두드러진 우위를 보이며 장기적이고 안정적인 성장 기반을 공고히 하고 있다. 2024년 중국 경제는 5% 성장률을 달성했고 GDP 증가량은 1조 500억 달러에 달했는데, 이는 중간 경제국가의 연간 경제 총량에 해당하는 규모다. 2025년 복잡한 환경과 숱한 도전에 직면한 상황에서도 중국 경제는 안정 성장 추세를 유지하여, 1분기 5.4% 성장을 달성했고 1~4월 상품무역 수출은 전년 동기 대비 7.5% 증가했다. 더욱 중요한 성과는 외부의 압박과 억제가 오히려 중국의 기술 돌파를 촉진하는 수많은 사례들이 나타나고 있으며, 중국은 인공지능(AI), 로봇 등 첨단 기술 분야에서 잇따라 '딥시크(DeepSeek) 순간'을 맞이하고 있다는 것이다. 중국은 설정된 발전 목표를 달성하며 세계 경제 성장의 가장 중요한 엔진이자 안전 장치 역할을 계속 해 나갈 충분한 자신감과 능력을 지니고 있다. [서울=뉴스핌] 최헌규 중국전문기자= 주한 중국대사관 다이빙(戴兵) 중국 대사. 사진=중국 대사관 제공. 2025.05.24 chk@newspim.com 중국은 글로벌 협력을 촉진하는 확실한 힘이다. 대외 개방은 중국의 기본 국책으로, 보호주의의 역류가 거셀수록 중국은 더욱 확고한 의지를 가지고 높은 수준의 개방을 추진해나갈 것이며 국제 사회가 모두 혜택을 누릴 수 있도록 할것이다. 중국은 150여 개 국가 및 지역의 주요 무역 파트너이며, 30개 국가 및 지역과 23개의 자유무역협정(FTA)을 체결했다. 2024년 중국의 평균 수입 관세율은 이미 7.3%로 떨어져 절대 다수 국가보다 낮으며, 43개 최빈국에 대해서는 '무관세 혜택'을 제공하고 있다. 얼마 전 성공적으로 개최된 중국 중앙주변공작회의에서는 주변국들과 협력하여 아름다운 미래를 함께 만들어갈 것임을 다짐했다. 시진핑 국가주석의 동남아 순방과 러시아 방문이 커다란 외교적 성과를 거두었고, 아시아, 아프리카, 라틴 아메리카, 유럽의 여러 국가 지도자들이 중국을 방문했다. 갈수록 더 많은 국가들이 중국과의 동행은 바로 기회와의 동행이며, 중국에 대한 신뢰는 곧 미래에 대한 신뢰임을 인식하고 있다. 중국은 국제 질서를 수호하는 확실한 힘이다. 중국은 현행 국제 질서 속에서 발전해 온 만큼 이 체계의 수혜자이자 지지자, 수호자이다. 중국은 국가 간의 평등 및 호혜 상생을 견지하고 진정한 다자주의를 지향하며, '국력의 크기'를 발언권의 기준으로 삼거나 '자국 우선'을 국제 규칙 위에 두는 것에 반대한다. 국제 사회에서 중국은 책임감 있고 신뢰할 수 있는 대국이다. 중국에 대해 '국제 질서 도전자'라고 지목하는 것은 사리에 맞지 않는다. 많은 한국인들은 이전의 규칙 제정자(rule-maker)가 파괴자로 변해 전 세계를 혼란에 빠뜨렸다고 솔직하게 말한다. 부당한 관세 전쟁에 직면한 중국은 단호한 대응으로 국가의 정당한 권익을 보호하고 나섰을 뿐만 아니라 국제적 공정성과 보편적 세계 정의를 수호하는데도 앞장섰다. 결과적으로 중국의 이런 대응은 국제 사회의 많은 나라들이 적극적 협상을 통해 경제∙무역 갈등을 해결할 수 있도록 여지를 넓혀줬다. 중국은 줄곧 각국의 운명이 긴밀하게 연결되어 있으며 중국과 한국은 중요한 이웃이자 협력 파트너로서 더욱 그러하다고 여겨왔다. 중한 수교 이후 33년 동안 양국 간 각 분야에서의 교류와 협력은 커다란 성과를 거두었으며, 양국 외교는 전략적 협력 동반자 관계로 격상됐다. 최근 몇 년간 중한 양국의 국가 상황과 지역 정세, 세계 구도에 모두 큰 변화가 있었고, 중한 관계의 복잡성도 다소 커졌다. 양국은 경험과 교훈을 총정리해 재인식, 재출발해야 한다. 이때 가장 근본적인 것은, 중한 우호 협력의 강화가 양국과 양국 국민의 근본적 이익에 가장 부합한다는 점이다. 한국 정국에 변화가 일어나고 국제 정세 변화의 충격도 마주한 가운데, 대다수의 한국 국민은 국가적 통합을 강화하고 경제와 민생을 발전시키기를 기대하고 있다. 한국의 많은 지인들은 중한 관계를 개선하고 발전시키는 것이 한국이 대내외적 도전에 대응하는 데 매우 중요하다고 이야기한다. 현재 중한 관계는 지난 날을 토대로 앞날을 개척하는 중요한 단계에 놓여 있다. 중국의 대(对)한국 정책은 확실하며, 중국은 최대한의 성의와 노력으로 중한 전략적 협력 동반자 관계를 심화할 의향이 있다. 한국이 시대 물결과 국제 흐름을 파악하고 바른 방향을 견지하며 중국과 함께 중한 관계를 건전하고 안정적이며 긍정적으로 발전시키길 희망한다. 글 = 주한 중국대사관 다이빙(戴兵) 중국대사 서울= 최헌규 중국전문기자(전 베이징 특파원) chk@newspim.com 2025-05-24 13:27

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트럼프 "애플 25% 관세, 삼성에도" [뉴욕=뉴스핌]김근철 특파원=도널드 트럼프 미국 대통령이 23일(현지 시간) 중국 등에서 대부분 제품을 생산하고 있는 애플에 대해 25%의 관세를 부과하겠다는 입장을 재확인하면서 이 같은 조치는 삼성전자 등에도 동일하게 적용될 것이라고 밝혔다. 트럼프 대통령은 이날 백악관 집무실에서 기자들과 만나 "애플(제품)에 25% 관세를 부과할 것"이라면서 "이것은 삼성과 다른 스마트폰 업체들에게도 해당된다"고 말했다. 이어 "미국 내 제조를 장려하려면 모든 기업에 공정하게 적용해야 한다"고 강조했다. 도널드 트럼프 미국 대통령. [사진=로이터 뉴스핌]2025.05.24 kckim100@newspim.com 트럼프 대통령은 이와 함께 유럽연합(EU)과의 무역 협상이 타결되지 않을 경우, 현재 유지 중인 50%의 관세를 그대로 두겠다는 입장도 거듭 확인했다. 그는 "EU와의 대화가 더디다"면서 "협상 타결을 기대하지 않다"며 이같이 밝혔다. 앞서 트럼프 대통령은 이날 오전 트루스 소셜 계정을 통해 "나는 애플의 팀 쿡에게 오랫동안 미국에서 판매되는 아이폰은 반드시 미국에서 생산되어야 한다고 말해왔다. 인도나 다른 나라에서 만들어서는 안 된다"며 "그렇지 않다면, 최소 25%의 관세를 애플이 미국에 지불해야 할 것"이라고 밝혔다. 그는 EU에 대해서도 "우리의 협상 과정은 아무런 진전이 없다"며 "2025년 6월 1일부터 EU산 제품에 일관 50% 관세를 부과할 것을 권고한다"고 밝혔다. 이어 "EU는 미국을 무역에서 이용하기 위해 만들어진 것과 다름없고, 협상하기 매우 어려운 상대"라면서 "그들은 강력한 무역 장벽과 부가가치세, 터무니없는 기업 벌금, 비금전적 무역 장벽, 환율 조작, 미국 기업에 대한 부당하고 정당하지 않은 소송 등으로 미국과 연간 2억 5000만 달러 이상의 무역 적자를 초래했다"고 비판했다. 트럼프 대통령의 이 같은 언급은 증시에 바로 영향을 미쳤다. 뉴욕 증시에서 애플의 주가는 마감을 앞두고 2.92%까지 하락했다. 유럽 주요국 증시도 일제히 급락했다. 독일과 프랑스, 이탈리아 등은 모두 1.5% 이상 떨어졌다. 범유럽 지수인 STOXX 600 지수는 전장보다 5.14포인트(0.93%) 내린 545.13으로 장을 마쳤다. kckim100@newspim.com 2025-05-24 04:30