삼성전자 ISOCELL Fast 2L3, ‘대한민국임팩테크대상’ 대통령상 수상

지난 5월 23일, 과학기술정보통신부 주최로 대한민국을 빛낸 우수 기술을 시상하는 ‘2018 대한민국 ImpaCT-ech(이하 임팩테크) 대상’이 서울 코엑스에서 열렸습니다. 삼성전자는 ‘세계최초 CoW(Chip on Wafer) 3-Stack CMOS 이미지센서’로 대통령상을, ‘Galaxy S9/S9+ with IoT Service’로 과학기술정보통신부 장관상을 수상했습니다.

특히 대통령상을 수상한 이미지센서는 S.LSI사업부, Foundry사업부 등 삼성전자 DS부문의 주요 사업부가 힘을 합친 결과이기에 더 큰 의미를 가지는데요. 그 축제의 현장, 대한민국 임팩테크 대상 시상식 현장에서 이야기를 들어봤습니다.

대한민국의 혁신 기술을 만나다, ‘2018 대한민국 임팩테크 대상’

‘2018 대한민국 임팩테크 대상’은 ICT 분야 핵심기술 확보 등 우리나라 ICT 산업의 진흥·육성을 위해 설립되었습니다. 시상식 축사를 맡은 과학기술정보통신부 유영민 장관은 “대한민국의 미래를 이끌어가는 드라이브 역할을 맡은 것은 과학기술과 ICT 분야”라며, “’2018 대한민국 임팩테크 대상’은 4차 산업혁명 시대의 삶의 변화를 경험하고 4차 산업혁명에 맞춰 대응하는 기업들의 IT 트렌드를 확인할 수 있는 좋은 기회가 될 것이다. 앞으로도 정부는 기업, 기관, 단체들이 기술 연구에 집중할 수 있도록 적극 지원하겠다”고 수상자들을 향해 격려를 보냈습니다.

삼성전자는 ‘세계 최초 CoW(Chip on Stacked Wafer) 3-Stack CMOS 이미지 센서’로 2018 대한민국 임팩테크 대상’에서 대통령상을 수상했습니다. 최근 실시간 인터넷 방송 및 SNS를 활용한 개인 콘텐츠들이 발달하면서 멀티미디어 관련 소비자들의 요구 사항 증가했는데요. 삼성전자는 슈퍼 슬로우 모션, 영상 왜곡 최소화 등을 구현한 이미지센서를 개발해 독보적인 기술력을 인정받았습니다.

삼성전자의 세계 최초 CoW(Chip on Stacked Wafer) 3-Stack CMOS 이미지센서, ‘ISOCELL Fast 2L3’에 대해 자세히 알아볼까요?

눈으로 보는 것 이상의 감동, ‘ISOCELL Fast 2L3’

이미지센서는 카메라 렌즈를 통해 들어온 빛(영상 정보)을 디지털 신호로 변환해주는 역할을 합니다. 필름 카메라는 카메라 렌즈에서 받아들인 빛의 상이 필름에 맺혔지만, 디지털 카메라의 경우 반도체 소자를 통해 사람들이 볼 수 있도록 이미지를 변환해 줍니다.

기존 2-Stack 이미지센서의 경우, 수광소자로 구성된 픽셀에서 빛을 받아들인 후 로직층을 통해 디지털 신호로 변환하고 이를 모바일프로세서(이하 AP)에 전송합니다. 그러나 이미지센서에서 AP에 전달하는 데이터 전송량에 한계가 있어 순간적으로 많은 데이터가 발생하는 고속 촬영에 어려움이 있었는데요.

초고속 이미지 처리가 장점인 ‘ISOCELL Fast 2L3’는 칩 온 웨이퍼(Chip-on-Wafer: CoW) 3차원 적층 기술을 통해 이를 개선했습니다. 픽셀층과, 로직층 그리고 2Gb(기가비트) 저전력 모바일 D램(LPDDR4)이 하나로 합쳐진 3-Stack 구조로 되어있는 건데요. 쉽게 말해, 이미지센서에서 나오는 신호를 기억하는 D램 메모리를 이미지센서 내부에 쌓아 올린 것입니다.

‘ISOCELL Fast 2L3’은 슈퍼 슬로우 모션 촬영시 발생하는 방대한 이미지 데이터를 D램에 빠르게 저장한 후 AP에서 처리해 이미지센서와 AP간 대역폭의 한계를 극복할 수 있었습니다.

기존에 1초당 240프레임을 찍을 수 있었다면, ‘ISOCELL Fast 2L3’을 탑재한 스마트기기는 초당 960 프레임을 지원하기 때문에 슈퍼 슬로우 모션 녹화가 가능합니다. 또한 120분의 1초의 짧은 순간도 촬영할 수 있어 빠르게 움직이는 피사체도 젤로 현상(Jello Effect)이나 이미지 왜곡 없이 촬영할 수 있습니다. 이외에도 두 픽셀간 위상차를 이용한 ‘듀얼 픽셀’ 기반의 위상 검출 자동초점(phase detection auto-focus, PDAF) 기술이 적용되어 다양한 환경에서도 빠르고 선명한 사진 촬영이 가능합니다.

스마트 첨단 기기에 혁신을 불어넣기 위한 노력,
‘ISOCELL Fast 2L3’ 개발의 주역들

이날 시상식에서 확인한 국내 ICT 분야 및 디지털 융합 첨단 기술들은 ‘2018 WORLD IT SHOW’에 전시되었습니다. 이곳에는 ICT 디바이스, SW/컴퓨팅, 스마트미디어, 융합서비스 등 다양한 품목이 전시되었는데요. 대통령상을 수상한 삼성전자 ‘ISOCELL Fast 2L3’ 기술을 보러 온 참가자들은 슈퍼 슬로우 모션을 체험해보는 등 적극적인 관심을 보였습니다.

이번 기술은 삼성전자 S.LSI사업부와 Foundry사업부, 메모리사업부, 반도체연구소, TP센터 등이 참여했으며, 삼성전자의 반도체 기술이 총망라된 성과이기에 그 의미를 더했는데요. 기술 개발과 양산에 참여한 개발의 주역들을 만나 이야기를 들어봤습니다.

삼성전자 ‘ISOCELL Fast 2L3’ 개발을 담당한 S.LSI사업부 Sensor제품개발팀 박성혜 님은 “오랜 시간 동안 굉장히 많은 사람들이 함께 수고한 프로젝트가 좋은 결실을 맺게 되어 기쁘고 뿌듯합니다. 난제에 부딪혔던 기술적인 부분을 동료들과 함께 해결하고, 독보적인 기술을 만들었기 때문에 개인적으로 자부심도 느끼는데요. 앞으로도 혁신적인 기술을 개발하기 위해 끊임없이 노력하겠습니다.”라며 대통령상을 수상한 소감을 전했습니다.

이번 제품의 공정을 담당한 Foundry사업부 LSI PA팀 양준석 님은 “열과 진동에 약한 이미지센서와 동작 시 열과 진동이 발생하는 D램을 함께 구현하는 기술은 쉽지 않은 도전이었습니다. 이를 극복하기 위해 여러 사업부, 부서가 모두 힘을 합치고 지속적인 커뮤니케이션을 하면서 시너지 효과를 낸 것 같습니다”라며 동료들에게 감사의 인사를 전했습니다.

‘ISOCELL Fast 2L3’는 현재 삼성 갤럭시 S9/S9+ 후면 카메라에 탑재되어 제품 양산 중인데요. 혁신적인 기술로 소비자들에게 특별한 경험을 선물하고, 독보적인 경쟁력으로 세계 반도체 시장을 선도해 나갈 삼성전자의 활약을 기대해주세요!