CMOS 이미지 센서의 활용 영역이 핸드폰에서 머신 비전, 오토모티브, 보안·감시 등 전 방위로 확산되고 있다. 과거 CMOS 이미지 센서 산업에서 효자 노릇을 하던 핸드폰 카메라의 비중은 IoT 시대를 맞아 점차적으로 축소될 전망이다.

잠잠했던 CMOS 이미지 센서 시장이 최근 급물살을 타고 있다. 산업분야 자동화와 오토모티브가 주요 동력이다. 

반도체 전문 시장조사기관 IC 인사이츠(IC Insights)에 따르면, CMOS 이미지 센서 산업의 성장은 다양한 애플리케이션에 의해 견인돼 올해 15% 성장률을 기록할 전망이다. 올해 예상되는 매출은 100억 달러(약 11조 8,600억 원)다. 

CMOS 이미지 센서는 상보성 금속산화막(CMOS) 기술을 활용해 생산된 이미지 센서로 비메모리 반도체에 해당한다. 이미지 센서는 제조 공정과 응용 방식에 따라 CCD 이미지 센서와 CMOS 이미지 센서로 나뉘는데, 시스템 구조가 단순하고 대량생산의 이점을 갖춘 CMOS 이미지 센서가 주목받고 있다. 

업계 관계자는 “CMOS 이미지 센서가 머신비전과 오토모티브에 활용됨에 따라 커다란 성장을 마주하게 될 것”이라며 “이외에도 신체부착카메라, 보안·감시 시스템, 의료영상, 광학감지기 등 다양한 영역에서 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

핸드폰 비중 점차 약해져

지난 15년 동안 CMOS 이미지 센서가 활용되어 온 대표적인 영역은 휴대전화에 장착된 카메라였다. 하지만 핸드폰의 전반적인 가격 하락을 마주해 지난 몇 년 간 수익 비중엔 그다지 큰 변화가 없었다. 현재는 핸드폰에 채용되는 CMOS 이미지 센서의 수익 비중이 점차 하락할 것이라는 데 전문가들의 말에 무게가 실리고 있다.

IC 인사이츠에 따르면 작년 CMOS 이미지 센서 산업의 전체 62억 달러 매출 중 휴대폰 카메라가 차지하는 비중은 약 70%인 것으로 조사됐다. 이 비중은 점차 하락해 2019년 49%(73억 달러)까지 떨어질 것으로 예상된다. IC 인사이츠가 분석한 성장률은 3.4%다.

반면 2019년 예상되는 전체 CMOS 이미지 센서의 매출은 약 150억 달러(약 18조 원)에 육박한다. 매년 평균 11.1%씩 성장할 전망이다. 이에 따라 CMOS 이미지 센서 유닛의 출하량은 작년에 이어 올해도 크게 늘어날 것으로 예상된다(19%). 올해 37억 개를 돌파할 것으로 추측된다. 

오토모티브, 전체 매출 14%

머신 비전 기술 성장으로 인해 CMOS 이미지 센서 시장이 크게 성장할 조짐을 보이고 있다.

머신 비전은 인간이 가지고 있는 시각과 판단 기능을 기계에 부여한 것으로 카메라를 통한 이미지 획득과 처리가 필수 과정이다. 우수한 주변회로 집적성과 저렴한 가격을 내세운 CMOS 이미지 센서가 활용될 대표 영역이다. 

이외에 오토모티브 안전 시스템을 위해 장착된 CMOS 이미지 센서의 판매량은 2019년까지 매년 평균 57.4%를 넘어설 전망이다. 예상되는 매출은 21억 달러다. CMOS 이미지 센서 전체 매출의 14%라는 큰 비중을 오토모티브가 떠맡을 것으로 예상된다. 작년 오토모티브 안전 시스템에 활용된 CMOS 이미지 센서의 판매량은 전체 판매량 중 3%에 불과했다. 

CMOS 이미지 센서는 보안·감시 애플리케이션에서도 빛을 보게 될 전망이다. 2019년까지 연평균성장률 38.4%, 2019년 예상되는 매출은 9억 달러다. 전체 시장 중 6%를 차지하는 비중이다. 작년 보안·감시 애플리케이션에서의 CMOS 이미지 센서 판매량은 전체에서 2%를 차지한 것으로 조사됐다. 

의학 분야와 과학기기에선 연평균 36% 성장이 예상된다. 전문가들이 예상하는 것처럼 2019년 8억 2,000만 달러의 매출을 달성할 경우, 이는 전체 매출에서 6%의 비중을 차지하게 된다. 작년 이 산업이 전체에서 차지하는 비중은 2%였다.

장난감과 비디오 게임 애플리케이션에 활용될 CMOS 이미지 센서 매출 역시 2019년엔 2억 5,500만 달러를 기록, 연평균 32.7% 성장을 기록할 것으로 추정된다.

소니, 합병 구상 중인 것으로 알려져 

CMOS 이미지 센서 산업의 성장에 따라 주요 공급 업체가 다양한 전략을 구상 중이다.

영국의 경제신문 파이낸셜 타임즈(Financial Times)에 따르면 소니는 이미지 센서 개발에 전폭적으로 투자를 확대할 계획인 것으로 전해졌다. 떠오르는 IoT 시장에 발맞춰 업계 영향력 증대를 노린 것으로 풀이된다.  

요시다 겐이치로 CFO는 “소니의 향후 인수 합병 계획에는 이미지 프로세싱에 전문성을 갖춘 스타트업이 포함돼있다”고 전했다. 소니의 향후 사업 방향을 알 수 있는 대목이다.

소니의 CMOS 이미지 센서는 삼성전자의 갤럭시S6, 애플의 아이폰6 등에 활용되며 높은 실적을 기록하고 있다. 최근엔 드론 산업까지 손을 대 이미지 센서를 적극 활용할 것으로 알려졌다. 이외에도 오토모티브 시스템을 위한 이미징 솔루션 산업에 투자해 2025년까지 관련 분야에 점유율을 확대한다는 방침이다.

소니의 CMOS 이미지 센서 판매량은 작년 31% 성장했으며 매출은 28억 달러를 기록했다. 이는 CMOS 이미지 센서 시장의 전체 수익 중 32%를 차지하고 있다.

CMOS 이미지 센서 영역에서 소니의 뒤를 잇는 기업은 작년 14억 달러 수익을 달성한 미국의 옴니비전(OmniVision)이다. 뒤이어 삼성이 12억 달러의 매출을 기록하고 있다. 삼성전자는 화소 크기가 1 ㎛(100만분의 1미터)에 불과한 1,600만 화소의 모바일용 CMOS 이미지 센서 양산을 지난 7월 말 시작했다

한편, 작년 소니와 삼성전자를 제외하고 CMOS 이미지 센서 산업에서 가장 많은 매출을 기록한 기업은 샤프(7억 2,000만 달러), SK하이닉스(4억 9,000만 달러), 중국의 갤럭시코어(3억 6,000만 달러)순인 것으로 조사됐다.