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'반쪽자리 세계 최정상'은 옛말…삼성전자, 비메모리 세계 1위 거머쥔다

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'반쪽자리 세계 최정상'은 옛말…삼성전자, 비메모리 세계 1위 거머쥔다

삼성전자, 시스템반도체 세계 1위 약진 앞으로!...정부, 시스템반도체 '新선장동력 3대 기둥' 선정

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이재용 삼성전자 부회장이 지난해 4월 경기도 화성 삼성전자 부품연구동(DSR)에서 열린 시스템반도체 비전 선포식에서 연설하고 있다. 사진=글로벌이코노믹DB
메모리 분야에 편중한 기형적인 구조로 '반쪽자리 반도체 강국'으로 평가받던 국내 반도체 업계가 최근 비(非)메모리 분야에서도 세계 정상의 문을 두드린다.

이를 위해 삼성전자는 이미지센서(렌즈를 통해 들어온 빛을 디지털 신호로 바꿔 이미지로 보여주는 반도체), 파운드리(반도체 위탁생산) 등 비메모리 반도체 분야를 세계 1위로 만들겠다는 야심찬 계획을 내놓아 진정한 '종합반도체 강자' 로 도약하고 있다.

◇삼성, 업계 최초 '노나셀 이미지센서' 공개…'비메모리 세계 1위' 눈앞

18일 관련업계에 따르면 삼성전자는 최근 업계 최초로 최첨단 ‘노나셀(Nonacell)’ 기술을 적용해 기존보다 카메라 감도(이미지센서가 빛에 반응하는 정도)를 최대 2배 이상 향상시킨 차세대 모바일 이미지센서 ‘아이소셀(ISOCELL) 브라이트 HM1’을 선보였다.

‘노나셀’은 9개 인접 픽셀을 하나의 큰 픽셀(3x3)처럼 동작하도록 해 촬영 환경에 따라 어두울 때는 밝게, 밝을 때는 더욱 세밀한 이미지를 구현할 수 있는 기술이다. 노나(Nona)는 라틴어에서 숫자 ‘9’를 뜻한다. 카메라 감도는 높을 수록 어두운 곳에서도 밝은 사진을 촬영할 수 있다.

이번에 삼성이 새롭게 선보인 ‘아이소셀 브라이트 HM1’은 0.8㎛ 크기의 작은 픽셀 1억 800만 개를 ‘1.33분의 1인치’ 크기에 구현한 제품으로 신기술 '노나셀' 기능을 탑재해 어두운 환경에서도 밝은 이미지를 촬영할 수 있다.

삼성전자 관계자는 "픽셀 수가 많아질수록 인접 픽셀 간 색상 간섭이 민감해져 실제 구현하기에 매우 어렵다"면서 "삼성전자는 픽셀 간 분리막을 만드는 특허 기술,‘아이소셀 플러스’를 적용해 ‘노나셀’ 구현으로 발생할 수 있는 인접 픽셀 간 간섭과 빛 손실, 산란 현상을 막았다"고 설명했다.

지난해 8월 업계 최초로 1억800만 화소의 이미지센서 ‘아이소셀 브라이트 HMX’를 선보인 삼성전자는 6개월만에 추가로 ‘향상된 컬러필터 기술’을 적용해 초고화소 이미지센서 시장 혁신을 이끌게 됐다.

◇삼성전자, 세계 최첨단 파운드리 미세공정 갖춰

또한 삼성전자는 지난해 초에 세계 최초로 5나노 공정 개발에 성공하는 등 최첨단 파운드리 미세공정 역량 강화에도 힘을 쏟고 있다.
삼성전자는 지난해 4월 ‘시스템 반도체 비전선포식’을 열고 오는 2030년까지 총 133조 원을 투자해 시스템 반도체 파운드리 분야에서 세계 1위를 달성하겠다는 의지를 밝혔다.

삼성전자에 이어 글로벌 메모리 반도체 업계 2위인 SK하이닉스 역시 최근 이미지 센서 개발 등 비메모리 반도체 사업 보폭을 늘리고 있다.

국내 파운드리 업체의 성장세도 눈에 띈다.

국내 대표적인 파운드리 기업 DB하이텍은 지난해 전력반도체, 센서 등에서 판매가 늘어 매출과 영업이익이 전년 대비 각각 21%, 60% 늘어나는 등 사상 최대 실적을 거뒀다.

특히 DB하이텍은 세계 최고 수준의 전력반도체, 미지 센서 기술력을 갖춰 협력업체의 제품 수주가 급증세다.

DB하이텍은 현재 글로벌 파운드리 시장에서 점유율 10위 수준이지만 점차 영향력을 확대해 나갈 방침이다.

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문재인 대통령이 지난해 4월 30일 경기도 화성 삼성전자 DSR에서 열린 시스템반도체 비전 선포식에서 대한민국 반도체 비전을 밝히고 있다. 사진=뉴시스

◇文 대통령 "韓 비메모리, 지금 미약하지만 얼마든지 세계 시장 석권 가능"

성윤모 산업통상자원부 장관은 지난달 7일부터 10일까지 미국 네바다주(州) 라스베이거스에서 막을 올린 세계 최대 가전기술 전시회 'CES 2020'에 참석해 "우리 기업들의 혁신성과를 체감했다"라면서 "시스템 반도체 등 신산업 육성을 위한 지원을 아끼지 않겠다"고 밝혔다.

이와 관련해 정부는 이미 지난해 시스템반도체 분야를 미래형 자동차, 바이오헬스케어와 함께 ‘신성장 산업의 3대 기둥’으로 꼽고 전폭적인 지원 의지를 보였다.

특히 문재인 대통령의 '비메모리' 육성 의지가 확고하다.

문 대통령은 지난해 4월 30일 경기 화성 삼성전자 사업장에서 열린 ‘시스템 반도체 비전선포식’에 참석해 “메모리 반도체 세계 1위를 도약대로 삼아 비메모리 반도체 분야에서도 성공한다면 명실상부한 종합반도체 강국이 될 것”이라며 “2030년까지 시스템 반도체 파운드리 분야에서 세계 1위를 달성할 수 있도록 모든 지원을 아끼지 않겠다”고 말했다.

문 대통령은 또 “시스템 반도체 시장에서 우리 비중이 3%에 불과하지만 세계 최고 수준의 연구개발(R&D) 인력과 생산역량, 기술, 투자 여력이면 얼마든지 세계 시장을 정복할 수 있다”고 강조했다.

한편 시장조사업체 가트너에 따르면 오는 2022년까지 글로벌 비메모리 반도체 시장은 연평균 5% 성장해 메모리 반도체 시장 연평균 성장률 전망치인 1%의 5배에 달할 것으로 전망된다.

구체적인 예를 들면 비메모리 반도체가 들어가는 차량용 반도체의 경우 글로벌 시장이 2018년 370억 달러(약 44조 원)에서 오는 2022년에는 553억달러(66조 원) 규모로 32% 성장할 것으로 보인다.


오만학 글로벌이코노믹 기자 mh38@g-enews.com