애플도 반했다! 삼성의 '하이브리드 셔터' 기술, 아이폰 카메라의 미래를 엿보다

애플, 삼성 이미지 센서 선택… 그 배경은?

애플이 삼성전자의 이미지 센서를 채택하며 업계에 큰 파장을 일으켰습니다. 이는 소니의 독점 공급망을 깨는 획기적인 사건이었죠. 2027년부터는 삼성 텍사스 오스틴 공장에서 생산된 이미지 센서가 아이폰에 탑재될 예정입니다. 애플은 삼성과의 협력을 '혁신적인 신기술'로 표현하며 기대감을 높였는데, 과연 그 비밀은 무엇일까요?

 

 

 

 

셔터, 이미지 센서의 핵심 기술

오늘의 핵심 키워드는 '셔터'입니다. 이미지 센서는 스마트폰 카메라의 '눈'과 같은 역할을 하며, 렌즈를 통해 들어온 빛을 감지하여 디지털 신호로 변환합니다. 이 과정에서 픽셀(화소)은 빛을 받아들이는 최소 단위로, 각 픽셀은 마이크로 렌즈, 컬러 필터, 포토 다이오드 및 트랜지스터 층으로 구성됩니다. 특히 포토 다이오드는 빛을 담아내는 그릇이며, 트랜지스터는 셔터 역할을 하며 빛의 양을 조절합니다.

 

 

 

 

롤링 셔터의 한계와 '젤로 이펙트'

기존 이미지 센서에서 사용되는 '롤링 셔터' 방식은 픽셀의 셔터가 순차적으로 열리고 닫히는 방식입니다. 이 방식은 ADC(아날로그-디지털 변환 장치)의 효율성을 높이지만, '젤로 이펙트'와 같은 왜곡 현상을 발생시킬 수 있습니다. 선풍기 날개가 젤리처럼 늘어지는 현상이나, 슬로우 모션 촬영 시 검은 줄이 생기는 '플리커 현상'도 롤링 셔터의 단점입니다. 이러한 문제들은 사진의 퀄리티를 저하시키는 요인으로 작용합니다.

 

 

 

 

글로벌 셔터, 롤링 셔터의 대안

글로벌 셔터는 모든 픽셀의 셔터를 동시에 열어 빛을 한 번에 받아들이는 방식입니다. 롤링 셔터의 왜곡 문제를 해결할 수 있지만, 회로 복잡성, 픽셀 공간 부족, 전력 소비 증가, 기생 전압으로 인한 노이즈 증가 등의 단점을 가지고 있습니다. 글로벌 셔터 방식은 D램 구조처럼 전자를 저장하는 커패시터를 포함합니다. 이를 통해 ADC의 과부하를 방지하고, 더욱 정확한 디지털 신호 변환을 가능하게 합니다.

 

 

 

 

삼성의 혁신, 하이브리드 셔터 기술

삼성전자는 롤링 셔터와 글로벌 셔터의 장점을 결합한 '하이브리드 셔터' 기술을 개발했습니다. 이 기술은 3개의 다이(die)를 결합하여 롤링 셔터와 글로벌 셔터를 동시에 구현합니다. 상단 다이에는 포토 다이오드와 롤링 셔터, 중간층에는 글로벌 셔터를 위한 트랜지스터와 커패시터, 하단에는 ADC와 ISP(이미지 신호 처리) 로직 반도체를 배치했습니다. 이 3단 패키징은 각 셔터의 단점을 보완하고, 상황에 따라 유연하게 셔터 방식을 전환할 수 있게 해줍니다.

 

 

 

 

하이브리드 셔터의 놀라운 성능

하이브리드 셔터는 롤링 셔터 모드와 글로벌 셔터 모드 모두에서 픽셀 당 5만 2천 개의 전자를 생성하는 뛰어난 성능을 보입니다. 기존 AR/VR용 글로벌 셔터 기술과 비교하여 노이즈 수치를 절반 이상 줄이는 데 성공했습니다. 삼성은 이 기술을 통해 롤링 셔터의 젤로 이펙트와 플리커 현상을 완벽하게 해결한 사진을 공개하며 기술력을 입증했습니다. 이는 영상 촬영과 사진 촬영 모두에서 획기적인 개선을 가져올 수 있음을 의미합니다.

 

 

 

 

아이폰 카메라, 삼성의 미래를 엿보다

삼성전자는 ISSCC 2025에서 5000만 화소 센서에 대한 연구 결과를 발표하며 '대 히트'를 기록했습니다. 애플이 이 기술을 아이폰에 채용할지는 아직 미지수이지만, 2027년 이후 협업 성과가 나올 것으로 예상됩니다. 삼성의 하이브리드 셔터 기술은 글로벌 시장 1위인 소니의 아성을 무너뜨릴 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, 아이폰 카메라의 미래를 긍정적으로 변화시킬 가능성을 보여주고 있습니다.

 

 

 

 

삼성의 '하이브리드 셔터', 애플을 사로잡은 혁신 기술

삼성전자의 하이브리드 셔터 기술은 롤링 셔터와 글로벌 셔터의 장점을 결합하여 이미지 센서의 혁신을 이끌었습니다. 3단 패키징 기술을 통해 왜곡 현상을 개선하고, 고품질의 사진 및 영상 촬영을 가능하게 합니다. 애플과의 협력을 통해 아이폰 카메라의 미래를 밝히는 삼성의 행보에 주목해야 합니다.

 

 

 

 

자주 묻는 질문

Q.하이브리드 셔터 기술의 핵심은 무엇인가요?

A.하이브리드 셔터 기술은 롤링 셔터와 글로벌 셔터를 결합하여 각 기술의 단점을 보완하고 장점을 극대화하는 것입니다. 3단 패키징을 통해 롤링 셔터의 젤로 이펙트와 플리커 현상을 개선하고, 고품질의 이미지 센서를 구현합니다.

 

Q.애플이 삼성의 이미지 센서를 선택한 이유는 무엇인가요?

A.삼성의 하이브리드 셔터 기술이 롤링 셔터의 단점을 극복하고 고품질의 이미지를 제공하기 때문입니다. 애플은 이 기술을 '혁신적인 신기술'로 평가하며, 아이폰 카메라의 성능 향상을 기대하고 있습니다.

 

Q.하이브리드 셔터 기술이 아이폰에 적용되는 시기는 언제쯤일까요?

A.아직 공식 발표는 없지만, 2027년 이후에 협업 성과가 나올 것으로 예상됩니다. 삼성의 텍사스 오스틴 공장에서 생산된 이미지 센서가 아이폰에 탑재될 예정입니다.