성장하는 스마트폰 '3D 이미지 센서' 시장… 韓 기업은 어디?
성장하는 스마트폰 '3D 이미지 센서' 시장… 韓 기업은 어디?
  • 양대규 기자
  • 승인 2020.03.09 08:40
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최근 스마트폰 ToF·빅셀 등 3D 센서 필수
“3D 이미지 센싱, 2025년까지 18조원 성장”
2017년 첫 애플 아이폰X ‘전면 얼굴 인식’…최근에는 후면이 대세
빅셀은 미국계가, ToF는 일본계가 주도권
3D 이미지 센서 시장 전망(자료=욜)
3D 이미지 센서 시장 전망(자료=욜)

[디지털투데이 양대규 기자] 3D 이미지 센서가 플래그십 스마트폰의 핵심 부품으로 부상하고 있지만 대부분 일본과 미국 기업들이 생산하고 있어 국내 기업들의 분발이 요구된다.  

9일 업계에 따르면 최근 플래그십 스마트폰에는 ToF(Time of Flight, 비행거리 시간 측정)와 빅셀(VCSell) 등 3D 이미지 센서가 필수적으로 탑재된다. 최근 삼성전자가 출시한 갤럭시S20이나 LG전자의 V60, 애플의 아이폰X 등에도 모두 3D 이미지 센서가 들어갔다.

하지만 현재 3D 이미지 센서를 생산하고 있는 기업들은 대부분 일본과 미국 기업들이다. 빅셀은 AMS와 필립스 등 미국계 기업이, ToF 센서는 소니와 파나소닉 등 일본계 기업이 시장을 점유하고 있다. 국내 기업으로는 삼성전기와 LG이노텍 등이 모듈만 공급하고 있다. 기존 이미지 센서 시장에서는 삼성전자가 1억800만 화소의 기술을 연이어 선보이며 업계 1위인 소니를 바싹 추격하고 있지만 3D 이미지 센서 시장은 아직인 모습이다.

업계에서는 3D 이미지 센서 시장이 지난해 50억달러(약 6조원)에서 2025년 150억달러(약 18조원)까지 급성장이 예상되는 만큼 국내 기업들도 대응에 나서야 한다고 조언한다.

2017년 애플 아이폰X ‘전면 얼굴 인식’ 최초…최근에는 후면이 대세

3D 이미지 센서를 가장 먼저 적용한 스마트폰은 2017년 애플의 아이폰X다. 당시 아이폰X는 3D 이미지 센서를 얼굴 안면 인식 기술에 사용했다. 전면에 센서를 탑재한 것이다.

이후 3D 이미지 센서는 ToF 기술을 중심으로 스마트폰의 후면에 배치되기 시작했다. 삼성전자의 갤럭시노트 10+와 LG전자의 G8씽큐, 화웨이의 메이트30 프로에서 빅셀과 ToF 기술은 본격적으로 적용됐다.

리차드 류 욜 다밸롭먼트의 광학·센싱·디스플레이 기술&시장 분석가는 "ToF 모듈은 빅셀을 통해 구조가 간단해졌으며 주변 기술의 발전으로 많이 개선됐다"며 스마트폰에 ToF가 채택된 이유를 설명했다.

지난달 욜은 보고서를 통해 "3D 센싱의 주된 경향은 전화기(스마트폰)의 전면에서 후면으로의 스위치 채택과 ToF 카메라의 대량 채택"이라며 "후면 채택은 2025년 약 42%에 이르는 전면 채택을 넘어설 것"이라고 분석했다.

3D 이미지 센서를 활용한 모바일 애플리케이션의 사용사례도 다양해지고 있다. 주로 사진과 동영상 촬영에서 중요하게 사용이 되고 있다. 앞으로는 AR과 게임 등에 3D 이미지 센서가 활용될 전망이다.

3D 센서 기술의 발전 전망(자료=욜)
3D 센서 기술의 발전 전망(자료=욜)

빅셀은 미국계가, ToF는 일본계가 주도권 잡아

3D 이미지 센서 시장은 지난 2017년 아이폰에 장착되면서 루멘텀, ams, ST마이크로일렉트로닉스 같은 기업이 주도권을 잡았다. 최근에는 트럼프F와 ams 등이 안드로이드 진영 3D 이미지 센서 공급망으로 적극 진출해 삼성전자와 화웨이에 각각 빅셀을 제공하고 있다.

미국계 기업이 지배를 하고 있는 빅셀 시장에 최근 중국의 버틸라이트(Vertilite)라는 업체가 합류했다. 버틸라이트는 지난해 화웨이의 3D 이미지 센서 수주를 따냈다. 이는 미중 무역분쟁의 영향으로 중국이 현지 공급망을 육성하는 정책의 결과로 분석된다.

ToF는 스마트폰의 후방 3D 감지를 위한 핵심 구성 요소다. ToF 카메라 기술은 인피니언이 2016년 Phab2 프로에 적용하며 처음 스마트폰에 탑재됐다.

소니는 2015년 뎁스센스(DepthSense) ToF 센싱 시스템을 개발한 벨기에의 제스처 인식 회사인 소프트키네틱을 인수했다. 이를 바탕으로 지난해 소니는 ToF 카메라 모듈을 개발해 칩 시장점유율을 0%에서 45%로 끌어 올렸다.

욜은 "강력한 기술과 공급 능력을 갖춘 소니는 ToF에서 선두 자리를 계속 유지할 것으로 보인다"고 전망했다. 현재 ToF 시장은 소니와 파나소닉 등 일본계 기업이 주도를 하고 있다.

3D 이미지 센서 생태계(자료=욜)
스마트폰용 3D 이미지 센서 생태계(자료=욜)

전문가들은 3D 이미지 센서 시장이 앞으로 더욱 중요해질 것으로 보고 있다. 스마트폰 외에도 AI와 로봇, 자동차 시장에도 필수적으로 사용되기 때문이다.

피에르 캄보 욜 이미징 수석 분석가는 "우리는 전 세계 3D 영상 및 감지 시장이 2019년 50억달러에서 2025년 150억달러로 확대될 것으로 예상한다"고 전망했다.

욜은 3D 이미지 센서 시장의 성장은 단순한 이미지에서 입체적인 감지로의 전환이 지금 일어나고 있다는 것을 의미한다고 밝혔다. 인공지능(AI)으로 구동되는 장치와 로봇공학은 주변 환경에 대한 감지와 이해를 높이고 있다. 인간과 AI의 상호작용이 새로운 차원으로 발전된다는 것이다.

또한 ADAS용 스테레오 카메라는 3D 영상과 감지 기술에 중요한 애플리케이션이다. 대표적인 제품으로 '라이다'(LiDAR)는 현재 자율주행을 위한 애플리케이션으로 많은 오토모티브 업체들이 개발, 채택하고 있다.

전문가들은 국내에서 경쟁력 있는 이미지 센서 기술은 아직 삼성전자의 2D 이미지 센서 기술이 전부라며 3D 이미지 센서 기술력이 부족하다고 지적하고 있다. LG이노텍과 삼성전기가 3D 이미지 센서 모듈을 생산하고 있지만 중국계 기업들이 대거 참전해 치열하게 다투는 상황이다.

LG이노텍에서 개발한 ToF 모듈(사진=LG이노텍)
LG이노텍에서 개발한 ToF 모듈(사진=LG이노텍)

 

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