<실리콘밸리>CMOS칩의 반란(상)CMOS 센서 고가·고품질 CCD센서 아성에 반기다

<본사 특약=iBiztoday.com> 디지털 영상시장에 소리 없는 기술 혁신이 일어나고 있다. 디지털 카메라 등 디지털 영상시장을 한 손에 거머쥐고 있는 고체촬상소자(CCD:Charge Coupled Device) 칩의 고가, 고품질, 소량 생산의 시장 특성에 아직 영상의 질은 조금 떨어지지만 간편하게 대량 생산할 수 있는 상보성 금속산화막반도체(CMOS:Complimentary Metal Oxide Semiconductor) 칩이 디지털 영상기술의 혁명아로서 반기를 들고 나선 것이다.바로 디지털 영상시장의 아성을 구축하고 있는 CCD 센서에 대한 CMOS 센서의 일대 반란이다.

이 같은 CMOS 칩의 반란에 불을 댕긴 것은 11년 전 프랑스 에딘버러 대학 피터 데니어 전자공학과 교수였다. 그는 당시 컴퓨터 메모리칩의 캡을 힘들게 연 다음 빛에 노출시켜 컴퓨터 모니터에 시현되는 기초적인 단색의 디지털 영상을 포착할 수 있었다.

데니어 교수는 당시 그 사실을 몰랐지만 그의 실험은 몇년 전 캘리포니아 공대에서 이미 실행한 것이었다. 그러나 상업화 가능성을 처음 연 사람은 바로 그였다. 그는 사진과 비디오의 세계를 변혁시킬 가능성을 찾아내 적은 비용으로 메모리칩을 디지털 영상 시스템으로 이용할 수 있는 길을 연 것이다.

그리고 자신의 칩 디자인 업체인 비전그룹사가 지난해 세계 7위의 칩 메이커인 ST마이크로일렉트로닉스사(http://www.eu.st.com)에 3900만달러에 팔려가면서 본격 도약의 무대가 마련됐다. 그는 비전그룹의 기술과 ST마이크로일렉트로닉스의 생산·유통시설을 결합시켜 저가의 고선명 스틸 및 캠코더에 널리 쓰일 차세대 칩을 개발중이다. 현재 수백달러하는 고화질 디지털 카메라 가격은 앞으로 수년 이내에 개당 몇달러하는 지금의 컴퓨터 메모리 칩 가격 수준으로 떨어질 것으로 예측된다.

데니어 교수팀은 그렇게 되면 누구나 스냅 사진을 찍고 전송하는 휴대폰이나 캠코더를 대신할 휴대형 디지털 기기로 출장중에 비행기안에서 모든 멀티미디어 출력물을 찍고 편집할 수 있게 될 것이라며 결국 이 디지털 사진기술은 휴대형 컴퓨터 등 각종 휴대 가전기기에 폭넓게 응용될 것으로 내다봤다.

그러나 CMOS 칩의 이 같은 성공은 아직 걸림돌이 적지 않다. 가장 큰 걸림돌은 디지털 영상 기술을 둘러싼 국제간 기술 전쟁이다. 바로 CMOS 칩 관련 기업들과 현재 디지털 카메라를 장악하고 있는 고가 영상센서 메이커들간에 벌어지고 있는 힘 겨루기다.

고가 영상센서는 CCD라는 영상센서가 대표 주자다. 이 센서는 몇개의 칩과 부품으로 만들어진다. 소니(http://www.sony.com)와 마쓰시타(http://www.matsushita.com) 등 디지털 카메라와 캠코더의 선두주자인 일본 기업들이 주요 생산업체다.

여기에 도전장을 낸 기업들이 바로 ST마이크로일렉트로닉스를 위시해 모토로라 등 미국기업들이다. 이들은 너나없이 저가의 CMOS 칩 생산공장을 가동중이다. CMOS 영상 칩은 재래식 칩 제조기술과 기본적으로 같은 기술로 생산된다. 이 칩은 현재 로지테크인터내셔널(http://www.logitec.com) 등 각 기업이 판매하는 PC용 저가 웹 카메라에 널리 쓰이고 있다.

CCD 영상센서가 아직은 디지털 사진과 비디오 시장의 기반을 이루고 있지만 CMOS 메이커들은 CCD보다 저렴한 생산비 이점을 최대한 살려 다양한 신형 디지털 영상제품으로 승부를 걸 계획이다.

이스트먼코닥(http://www.kodak.com)의 디지털 영상부문 윌리 시 사장은 『CMOS의 기본적 장점은 컴퓨팅과 센서기능을 통합시킬 수 있다는 점』이라고 꼽았다. 코닥은 자사 생산의 디지털 카메라 부착용으로 그리고 정부기관들과의 납품계약에 따라 CCD 센서를 생산하고 있다. 코닥은 팜 핸드헬드기기에 부착하는 자사 최초의 CMOS기반 카메라를 이미 선보였다.

시 사장은 『칩 한개의 디지털 카메라 생산을 원하면 CMOS를 사용해야 한다』고 봤다. CCD 센서는 여러 부품과 빛 감응 전자 축전기 배열을 갖추고 있어 대량생산이 어려운 반면 CMOS 센서는 다른 종류의 솔리드 스테이트 반도체와 마찬가지로 대량 석판 제조공정을 이용할 수 있다. CMOS 칩은 단일 칩만으로 제작될 수 있어 CCD 센서에 비해 가격 우위와 대량생산이 강점이다.<케이박기자 kaypark@ibiztoday.com>