공상과학 영화에서 흔하게 볼 수 있었던 인공지능(AI)을 갖춘 로봇이 스스로 판단해 행동하고, 자율주행 자동차가 운전자의 도움 없이 스스로 도로를 달리는 모습이 이제 현실로 다가오고 있다.

이러한 AI 로봇이나 자율주행 자동차가 스스로 판단해 움직이기 위해서는 먼저 주변 상황을 인식할 수 있어야 한다. 그러기 위해서 필요한 것이 이미지 센서이다. 이미지 센서는 인간의 눈을 대신한다.

이미지 센서는 카메라 렌즈로 들어온 빛을 디지털 신호로 변환해 영상으로 보여주는 소자로, 스마트폰 카메라뿐만 아니라 차량 블랙박스, 생체인식, 증강현실 등 다양한 분야에서 활용되고 있는 핵심 부품이다.

9일 특허청에 따르면 2015년 190건이던 이미지 센서 특허출원이 2019년 263건으로 증가했다. 출원인별로는 내국인 출원이 52.4%로 외국인 출원을 앞서고 있다.

기업별로는 삼성전자가 27.5%, 소니(日)가 16.3%, 에스케이하이닉스가 11.5% 그리고 TSMC(대만)가 7.2%로 4대 글로벌 기업이 전체 출원의 62.5%를 차지하고 있다.

세부 기술별 출원동향을 살펴보면 이미지 센서가 자동차 분야에 확대 적용됨에 따라 어두운 곳에서도 효율적으로 동작하는 기술이 25%, 스마트폰 카메라의 고급화에 따라 선명도를 높이는 기술이 18%를 차지하고 있다. 또 드론 및 개인방송의 증가에 따라 고해상도 기술 출원도 14%를 차지하고 있다.

'씨모스(CMOS) 이미지 센서'는 휴대폰의 등장과 함께 발전했다. 1999년 카메라가 탑재된 휴대폰이 처음 출시되면서 더 선명하고 더 화려한 사진을 요구하는 소비자의 요구에 맞춰 발전해 왔다.

최근에는 자율주행, 드론, AI 로봇 등 다양한 분야에서 CMOS 이미지 센서가 적용되고 있고, 이에 따라 관련 출원도 지속적으로 증가하고 있다.

특허청 전영상 반도체심사과장은 “이미지 센서는 AI, 자율주행차, 드론 등 4차 산업혁명의 필수 부품으로 향후 폭발적인 수요가 예상된다”며 “핵심 부품의 기술 자립을 위해 지속적인 연구개발과 함께 이를 보호할 수 있는 강력한 지재권 확보가 필요하다”고 말했다.

*씨모스(CMOS) 이미지 센서: 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS) 구조를 가진 저소비 전력형의 촬상 소자. 전하 결합 소자(CCD)에 비해 낮은 전원 전압 사용, 낮은 소비 전력 동작, 주변 회로와의 일체화가 가능하다. 화질이 많이 개선돼 스마트폰과 같은 모바일 기기는 물론 고해상도 디지털 카메라나 의료 영상 기기, 자동차 감시 카메라 등에도 광범위하게 사용된다. (출처: TTA정보통신용어사전)