삼성전자 업계 최초 1억 800만 화소급 개발⋅생산능력 확충
SK하이닉스 日 연구센터 가동...소니 신공장 투자 생산확대

SK하이닉스(000660)는 올 9월 차세대 CMOS 이미지센서(CIS) 개발을 위해 일본 도쿄 R&D센터(JRC)를 열었다. 이미지센서 강국 일본에서 우수 연구개발 인력을 확보하고 글로벌 네트워크를 구축, 기술역량을 강화하겠다는 의도다. 시무라 마사유키 JRC 연구소장은 "일본 대학과 공동 연구개발로 SK하이닉스의 CIS 사업에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.

SK하이닉스는 올 상반기 1300만화소 CIS를 공급했고, 올 하반기부터 1600만화소 제품을 생산중이다. 경기도 이천 M10 공장의 D램 생산능력 일부를 CIS 양산용으로 전환하고 있다.

삼성전자, SK하이닉스, 소니 등이 ‘전자기기의 눈’으로 불리는 이미지센서 사업을 강화하고 있다. 이미지센서는 카메라 렌즈에 들어온 신호를 디지털로 바꾸는 반도체다. 시장조사업체 IC인사이츠는 올해 세계 이미지센서 시장 규모가 155억달러(약 18조원)에 달하며, 2023년에는 215억달러(약 25조원)까지 성장할 것이라고 전망했다. 멀티카메라 스마트폰 시대가 열리면서 수요가 급증하고 있는 것이다.

삼성전자의 이미지센서 '아이소셀 브라이트 HMX'(왼쪽)와 SK하이닉스의 이미지 센서 ‘Hi-1336칩’(오른쪽).

◇ 4년 후 25조원 시장…삼성·소니, 생산능력 확대

삼성전자는 지난달 말 올해 3분기 실적 컨퍼런스콜에서 "CIS 수요 증가에 대응하기 위해 반도체 라인 최적화를 검토, 내년 1분기 생산능력 확대를 계획하고 있다"고 밝혔다.

KB증권은 경기도 화성 11라인(S4)의 CIS 전환에 이어 내년 화성 13라인의 CIS 전환에 대해 긍정적이라고 평가했다. 장기 공급계약 중심의 이미지센서는 가격 변동 위험이 낮기 때문이다. 업계에서는 삼성전자의 CIS 사업 영업이익률을 20% 수준으로 파악하고 있다.

삼성전자는 이미지센서 기술 개발에도 박차를 가하고 있다. 올 8월에는 시장 선두인 소니를 제치고 1억800만화소 모바일 이미지센서 '아이소셀 브라이트 HMX'를 선보였다. 초소형 0.8㎛(100만분의 1m) 크기의 픽셀을 적용한 센서다. 중국 스마트폰 회사 샤오미가 삼성전자가 만든 1억800만화소 이미지센서를 채택하면서 협력을 강화하고 있다.

닛케이아시안리뷰는 지난달 세계 이미지센서 시장의 50% 이상을 차지하는 소니가 스마트폰 카메라용 이미지센서를 생산하기 위해 일본 나가사키현 신공장에 투자할 것이라고 보도했다. 1000억엔(1조600억원)이 투자될 예정이며, 2021년에 공장 가동을 시작할 것으로 에상된다.

소니는 현재 한달에 약 10만개의 스마트폰 카메라용 이미지센서를 생산중인데, 신공장이 완공되면 생산능력이 13만개까지 확대될 것이라는 전망이 나온다.

◇ 2023년엔 스마트폰 1대당 카메라 4개 이상 들어갈듯

업계에서는 현재 이미지센서 판매량에서 스마트폰용이 차지하는 비중이 60% 이상인데, 멀티카메라 스마트폰이 대세가 되면 비중이 더욱 높아질 것으로 예상하고 있다. 시장조사업체 TSR에 따르면 스마트폰 후면에 2개 이상의 카메라를 장착한 비중이 올해 71.7%에서 2021년에는 89.6%로 증가할 전망이다. 2023년에는 스마트폰 1대당 평균 카메라수가 4개 이상이 될 것이라는 예측도 나오고 있다.

시무라 마사유키 SK하이닉스 JRC 연구소장은 "스마트폰용 멀티카메라가 발전해 보는(viewing) 용도뿐 아니라 센싱(sensing) 용도로 활용될 것"이라며 "적용 범위도 고가 스마트폰은 물론 중저가 스마트폰으로 확대될 것"이라고 했다.