이미지 센서 기술이 놀랍도록 발전했습니다. 모듈 크기는 작아지고 전력 소모는 줄었으며, 화소를 비롯한 화질 요소는 크게 향상됐습니다. 사진뿐 아니라 고해상도 영상에 슬로우 비디오까지 담을 수 있을 정도입니다.

스마트폰, 디지털 카메라에 주로 쓰이던 이미지 센서는 이제 드론, 자율주행차에 산업용 제조·검사 장비에 이르기까지 다양한 영역에서 활약하고 있습니다. 이미지 센서의 활용 범위는 더욱 늘어날 전망이고, 그에 걸맞게 시장도 수십조원 규모로 더욱 커지리라 예상됩니다.

이미지 센서 기술이 향상되면서 활용 영역은 더욱 넓어졌습니다. 스마트폰 카메라용 이미지 센서. / 삼성전자 제공
이미지 센서 기술이 향상되면서 활용 영역은 더욱 넓어졌습니다. 스마트폰 카메라용 이미지 센서. / 삼성전자 제공
이미지 센서 기술이 처음부터 이렇게 혁신적인 것은 아니었습니다. 시장 초기에는 이미지 센서 '화소 경쟁'이 뜨거웠습니다. 지금이야 2400만 화소는 기본, 1억 화소 이미지 센서도 보편화됐지만, 2000년대 초반만 해도 800만 화소가 꿈의 화소로 불리울 정도였습니다.

디지털 이미징 기기 제조사들은 저마다 고화소 이미지 센서 개발에 나섰고, 그 결과 후지필름 허니컴 CCD·EXR 이미지 센서, 시그마 포비온 이미지 센서 등 독특한 제품도 여럿 출시됐습니다. 고화소 이미지 센서 기술은 오늘날까지 이어져 다양한 제품을 낳았습니다.

최근 이미지 센서 시장에서 가장 인기 있는 제품군은 '이면조사' 센서입니다. 이 이미지 센서는 기존 제품과 화소·회로부 배열이 달라 화질과 화소 모두 잡을 수 있습니다. 스마트폰에도 대부분 이면조사 이미지 센서가 활용되고 있습니다.

반도체 강자, 삼성전자 역시 화소 간섭을 줄여 화질과 발색을 개선한 아이소셀, 화소 두개로 다양한 장점을 표현하는 듀얼 픽셀 등 돋보이는 이미지 센서 기술을 보유했습니다. 물론, 이들 이미지 센서의 발전은 현재진행형입니다.

기술 발전이 이어진다면, 어떤 이미지 센서가 등장할까요? 수년 전 대두된 '유기 이미지 센서'를 들 수 있겠습니다. 무기물이 아닌 유기물로 이미지 센서를 만들면 빛을 더 잘 모을 수 있고, 이는 곧 고화질과 적은 노이즈라는 장점을 얻습니다.

렌즈를 통해 들어온 빛을 효과적으로 담는 '곡면 센서'도 주목할 만합니다. 곡면 센서를 사용하면, 2~3장 렌즈 구성만으로도 고화질 카메라를 만들 수 있어 소형화에 유리합니다. 크기가 더욱 작아진 초소형 이미지 센서도 짐작해봄직합니다.

이들 제품군이 대중화되기까지는 넘어야 할 산이 많습니다. 제작 단가가 높고 아직 광학 한계상 구현하기 어려운 기술도 있기 때문입니다. 그럼에도 차세대 이미지 센서는 기대할 수밖에 없습니다. 이미지 센서 개발 속도는 늘 예상보다 빨랐고, 더욱 다양한 곳에서 풍부한 장점을 나타낼 것이니까요.