[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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[단독] KF-21, 내년 3월 양산 1호기 출고식 [서울=뉴스핌] 오동룡 군사방산전문기자 = 한국형 전투기(KF-21) 양산 1호기 출고 행사가 내년 3월 경남 사천 KAI 본사에서 열리는 방향으로 검토되고 있다. 뉴스핌이 단독 입수한 자료에 따르면, 당초 2026년 연말로 잡혔던 일정이 약 10개월 앞당겨지는 '조기 실전배치 시나리오'가 가시권에 들어온 것이다. KF-21(당시 KF-X) 사업은 2015년 방위사업추진위원회(방추위)가 약 8조원(70억~80억달러 수준) 규모의 체계개발을 승인하면서 본궤도에 올랐고, 인도네시아가 개발비 20% 분담을 약속하며 공동개발 파트너로 참여했다. 이후 설계안 확정(2019년)과 2020년 9월 최종조립 착수 과정을 거쳐 2021년 4월 시제 1호기(001번기) 출고 및 명명식에서 공식 제식명 'KF-21 보라매'가 부여됐다. 지난해 11월 29일 1000소티 비행을 달성한 한국형 전투기 KF-21. 이로써 전체 약 2000소티 중 절반을 완료하며 반환점을 돌았다. [사진=한국항공우주산업] 2025.12.09 gomsi@newspim.com 시제기는 단좌 4대·복좌 2대를 포함해 총 6대가 제작됐고, 2022년 7월 첫 비행에 성공한 뒤 2023년 초음속 돌파, 야간·무장분리 시험을 포함해 2024~2025년까지 누적 2000회 수준의 시험비행을 소화하면서 블록Ⅰ(공대공 중심) 체계개발 막바지 단계에 올라와 있다. 방위사업청과 공군은 이 시험 데이터를 토대로 2026년까지 '초도양산+작전운용시험·평가'를 동시에 진행해 공군 F-4E, F-5 등 노후 3세대 전투기를 순차적으로 대체한다는 이정표를 세워왔다. 당초 KF-21 양산기 전력화 로드맵은 2024년 양산계약, 2025년 최종조립, 2026년 하반기 대량 양산 출고 및 전투적합 판정, 2026~2028년 초도 대대급 배치 순으로 짜여 있었다. 실제로 방추위는 2025년 3월께 '올해 20대·내년 20대' 방식의 1·2차 양산계약(20+20대)을 의결했고, 1조9000억원 안팎(1차 20대 기준 약 1조9000억원)의 초도 물량 계약이 체결되면서 사천 KAI 공장은 2025년 5월부터 양산 1호기 최종조립에 들어간 상태다. 이 기본 시나리오에서 2026년 연말로 잡혀 있던 '양산 출고식'을 10개월가량 당겨 2026년 3월 사천에서 여는 방향으로 급선회한 것이다. 업계에선 "양산 1호기·2호기를 포함한 초기 물량의 기체·엔진·전장 계통 신뢰성 검증이 예상보다 순조롭고, 공군의 F-4E 조기 퇴역·북한 핵·미사일 위협 고도화에 따른 전력 공백 우려가 일정 단축으로 이어진 것"이라고 말하고 있다. 2015년 개발 승인 이후 만 10년 만에 양산형을 내놓는 만큼, 대통령 참석을 전제로 한 '국가급 이벤트'가 될 것이란 전망이 업계에 확산되는 분위기다. KF-21 시제 1호기 출고식은 2021년 4월 경남 사천 KAI 본사에서 문재인 당시 대통령이 참석한 가운데 열렸고, 그 자리에서 "2032년까지 120대 실전배치" 목표가 공개되면서 한국의 '8번째 초음속 전투기 개발국' 도약을 대내외에 과시한 바 있다. [사천=뉴스핌]문재인 대통령이 9일 경남 사천시 고정익동 한국항공우주산업(KAI)에서 열린 한국형전투기 'KF-21 보라매' 시제기 출고식에서 기념사를 하고 있다. [사진=청와대] 2021.04.09 photo@newspim.com 내년 3월로 예고되는 이번 출고행사는 시제기가 아닌 '양산형 1호기'가 주인공인 만큼, 시제기 롤아웃 이후 약 4년 만에 현직 대통령이 다시 사천을 찾는 장면이 연출될 가능성이 높다. 특히 이재명 대통령은 최근 아랍에미리트(UAE)를 포함한 중동 순방 과정에서 KF-21을 한국 방산 수출 패키지의 핵심 품목으로 전면에 내세우며, 향후 수출형 블록Ⅱ·블록Ⅲ 개발과 현지 공동생산·부품 협력 구상을 함께 홍보해 왔다. 대통령실과 국방부, 산업부 안팎에선 "양산형 출고식이 사실상 '수출형 보라매'의 첫 공개 무대가 될 수 있는 만큼, 대통령 주관 행사로 격상할 명분이 충분하다"는 기류가 감지된다. 현 시점에서 군·방산업계가 그리는 '3·6·9 시나리오'의 뼈대는 비교적 선명하다. 내년 3월 사천 출고식을 통해 양산 1호기를 공개하고, 6월까지 공군·방사청 공동의 전투적합 판정(전투운용능력 평가)을 마친 뒤, 9월 전후로 공군 작전부대에 초도 인도를 시작한다는 시간표다. KF-21 블록Ⅰ양산기는 2026년 상반기 대량 출고 이후 강릉 제18전투비행단과 예천 제16전투비행단에 각각 1개 전투비행대대(20대 안팎) 규모로 나뉘어 초도 배치되는 방안이 유력하게 거론된다. 이어 2028년 이후 공대지·다목적 능력을 강화한 블록Ⅱ 80대는 횡성 제8전투비행단, 충북 지역 제19전투비행단 등으로 확산 배치돼 공군의 F-5, 구형 F-16 전력을 단계적으로 완전히 대체하는 계획이다. 지난 11월 5일 국산항공기 FA-50와 함께 비행하는 손석락 공군참모총장의 KF-21. [사진=공군 제공] 2025.12.09 gomsi@newspim.com KF-21 사업은 개념연구 착수(2000년대 초) 이후 예산·기술 이전 문제로 수차례 좌초 위기를 겪었지만, 2015년 개발 승인 이후 10년 만에 양산형 출고 단계에 진입했다. 방산업계에서는 "전투기 체계개발-양산-수출까지 독자 사이클을 돌리는 소수 국가 반열에 올랐다"고 이구동성으로 이야기하고 있다. 방산업계의 한 관계자는 "KF-21 양산형 출고는 단순히 새 전투기를 들여놓는 차원을 넘어, 한국이 10년 주기의 전투기 개발·개량 사이클을 스스로 설계해 가는 수준으로 성장했음을 보여준다"며 "2015년 개발 승인에서 2025년 양산 1호기, 2032년 120대 전력화로 이어지는 연표는 한국이 명실상부 '전투기 개발·수출국'으로 올라섰다는 증표"라고 했다. gomsi@newspim.com 2025-12-09 11:38

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공수처, 조희대 대법원장 입건 후 사건 검토 [과천=뉴스핌] 김현구 기자 = 고위공직자범죄수사처(공수처)가 조희대 대법원장을 입건하고 본격적인 사건 검토에 들어갔다. 공수처 관계자는 9일 정례 브리핑에서 "(조 대법원장) 고발건은 한 두건이 아니다. 어떤 건은 수사 4부, 어떤 건은 1·3부 등에 있다"고 밝혔다. 오동운 고위공직자범죄수사처장. [사진=뉴스핌DB] 공수처는 고소·고발이 접수되면 선별해 사건화하는 것이 아닌 '자동입건' 시스템으로 운영하고 있다. 다수의 고소·고발이 접수된 조 대법원장은 피의자 신분이 유력하다. 조 대법원장은 대선 후보 시절 이재명 대통령의 '공직선거법 위반 사건'을 파기환송하고, 윤석열 전 대통령 사건을 지정 배당했다는 의혹 등을 받고 있다. 아울러 공수처는 최근 전현희 전 국민권익위원회 위원장(현 더불어민주당 의원)에 대한 감사원의 '표적 감사 의혹' 수사에도 속도를 내고 있다. 해당 사건은 최재해 전 감사원장과 유병호 전 감사원 사무총장(현 감사위원) 등이 2022년 전 전 위원장을 사직시키기 위해 특별 감사를 진행했다는 내용이다. 이와 관련해 공수처 수사1부(나창수 부장검사)는 지난 4일 감사원 운영쇄신태스크포스(TF)와 심의지원담당관실 등을 압수수색했다. 다만 공수처는 사건의 처분 시기 등에 대해선 말을 아꼈다. 공수처 관계자는 "(처분 시기는) 수사팀이 결정할 문제이기 때문에 언제 (처분한다)고 말하기 어렵다"고 전했다. 한편 공수처는 윤 전 대통령 사건을 심리하고 있는 지귀연 서울중앙지법 부장판사의 '술자리 접대 의혹' 수사도 진행하고 있다. 지난 5월 김용민 민주당 의원은 법사위 전체회의에서 "지 부장판사가 1인당 100만~200만원 정도의 비용이 나오는 고급 룸살롱에서 여러 차례 술을 마셨고 단 한 번도 돈을 낸 적 없다는 구체적이고 신빙성 있는 제보를 받았다"며 의혹을 제기하고 관련 사진을 공개했다. 이후 대법원 법원감사위원회는 해당 의혹을 심의한 후 "현재 확인된 사실관계만으로는 지 부장판사에게 징계사유가 있다고 판단하기 어려우므로, 수사기관의 조사 결과를 기다려 향후 드러나는 사실관계가 비위행위에 해당할 경우 엄정하게 처리할 것"이라는 결론을 내렸다. 이와 관련해 공수처는 사건을 수사3부(이대환 부장검사)에 배당했고, 수사팀은 최근 그에 대한 압수수색을 진행하는 등 수사에 속도를 내고 있다. 공수처는 택시 앱 사용 기록 등과 달리 신용카드 사용 내역 등은 확보하지 못한 것으로 알려졌다. hyun9@newspim.com 2025-12-09 11:15