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[Tech 스토리] '로봇·XR 기기의 눈'...삼성전자 아이소셀 비전 시리즈

기사입력 : 2023년12월31일 08:03

최종수정 : 2023년12월31일 08:03

3차원 입체 정보 측정으로 로봇·XR 기기 활용 기대
글로벌 셔터로 선명하고 왜곡 없이 촬영
삼성전자, 아이소셀로 이미지센서 시장 주도

기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 이지용 기자 = 최근 우리 일상에 인공지능(AI)이 탑재된 전자기기들을 쉽게 찾아볼 수 있습니다. AI 시장이 급격히 확대되면서 이를 기반으로 한 새로운 첨단 전자기기도 발전하게 됐습니다.

이에 따라 첨단 전자기기에 활용되는 기술들도 성능 개선을 끊임없이 거듭하고 있습니다. 삼성전자는 이미지센서 라인업 제품인 '아이소셀' 시리즈의 개발에 여념이 없습니다. 지난 2021년 1억800만 화소의 '아이소셀 HM3', 올해 2억 화소의 '아이소셀 HP2'를 출시하며 성능을 높이고 있습니다. 아이소셀 HP2는 올해 출시된 '갤럭시S23 울트라'에 적용되기도 했습니다.

이미지센서란 카메라에 찍힌 피사체의 정보를 감지해 영상신호로 변환하는 장치로, 스마트폰 등의 카메라에 탑재됩니다. 사람의 눈이 5억 화소 이상의 해상도라고 하니 머지 않아 아이소셀이 사람의 눈 이상으로 이미지를 구현해낼 것으로 기대됩니다.

특히 삼성전자는 이달 로봇과 확장현실(XR) 등 첨단 콘텐츠 플랫폼에 탑재되는 '아이소셀 비전 63D'와 '아이소셀 비전 931' 등 차세대 아이소셀 시리즈를 공개했습니다.

삼성전자는 이달 로봇과 확장현실(XR) 등 첨단 콘텐츠 플랫폼에 탑재되는 '아이소셀 비전 63D'와 '아이소셀 비전 931' 등 차세대 아이소셀 시리즈를 공개했다. 사진은 삼성전자 아이소셀 비전 63D. [사진=삼성전자]

아이소셀 비전 63D의 경우, 빛의 파장을 감지해 사물의 3차원 입체 정보를 측정하는 '간접 비행시간측정센서(iToF)'인데, 모바일 뿐만 아니라 로봇, XR 기기 등 각종 미래 첨단 산업에 활용될 것으로 기대되고 있습니다.

아이소셀 비전 63D는 박쥐가 음파(소리의 파동)를 활용해 주변을 탐지하는 것과 같은 원리로 작동됩니다. 다만 아이소셀 비전 63D는 음파 대신 발광된 빛 파장과 피사체에 반사되어 돌아온 파장의 위상차로 거리를 빠르고 정확하게 계산합니다. 이를 통해 사물의 3차원 입체 정보까지 파악할 수 있는 것이죠. 위상차는 두 파장의 형태가 서로 일치하지 않는 정도인데, 파장들의 차이로 거리를 알 수 있는 것입니다.

앞으로 이 같은 아이소셀 비전 63D는 서빙·물류 로봇과 XR 기기, 안면 인증 등 우리 일상의 각 분야에서 쓰일 전망입니다. 음식점에서 사용이 급증하고 있는 서빙 로봇에 장착되면 움직이고 있는 손님들을 빠르고 정확하게 감지해 안전하게 음식을 서빙할 수 있을 것으로 보입니다. 또 건물 출입 등을 위해 안면 인증을 할 때에도 오류가 날 확률이 현저히 줄어들 것으로 기대됩니다.

삼성전자는 이번 제품에 업계 최초의 원칩 iToF 센서로 사물의 심도(Depth) 연산에 최적화된 ISP(이미지센서 프로세서)를 탑재해 애플리케이션 프로세서(AP) 지원 없이 뎁스 맵 촬영을 가능하게 했습니다. 뎁스 맵이란 관찰 시점에서 사물과의 거리와 관련된 정보를 담은 이미지로 3차원 입체 정보를 제공합니다.

특히 아이소셀 비전 63D에는 높은 해상도를 제공하는 '면광원 모드'와 원거리 측정을 하는 '점광원 모드'를 동시에 지원됩니다. 이를 통해 주행·서비스 로봇이 주변 상황을 빠르고 정확하게 인식하게 할 수 있습니다. 사물의 최대 측정 가능 거리가 전작(5미터)보다 10미터까지 2배 확장됐기 때문입니다.

아이소셀 비전 63D는 픽셀도 업계 최소 크기인 3.5㎛(마이크로미터)로 휴대와 착용이 가능한 소형 기기에 최적화됐습니다.

삼성전자는 이달 로봇과 확장현실(XR) 등 첨단 콘텐츠 플랫폼에 탑재되는 '아이소셀 비전 63D'와 '아이소셀 비전 931' 등 차세대 아이소셀 시리즈를 공개했다. 사진은 삼성전자 서초 사옥. [사진=뉴스핌DB]

이번에 함께 공개된 아이소셀 비전 931은 사람의 눈처럼 모든 픽셀을 빛에 동시에 노출시켜 촬영하는 이미지센서입니다. 이를 '글로벌 셔터'라고 하는데, 빠르게 움직이는 물체를 선명하고 왜곡 없이 촬영할 수 있어 앞으로 XR 기기와 모션 트래킹 게임, 로봇, 드론 등 신속성과 정확도가 요구되는 분야에 활용될 것으로 기대됩니다. 빠르게 움직이는 물체도 사람이 직접 보는 것처럼 인식할 수 있는 것입니다. 일반적인 이미지센서는 픽셀을 순차적으로 빛에 노술시켜 촬영하는 '롤링 셔터'를 활용합니다. 

아이소셀 비전 931은 1대1 비율의 해상도(640 x 640)를 지원해 XR 기기와 같이 머리 장착형 디스플레이 기기에 최적화 됐습니다. 홍채 인식과 시선 추적, 얼굴 표정, 손동작과 같은 사람의 미세한 움직임을 인식할 수 있습니다.

또 '멀티드롭' 기능으로 하나의 데이터 선으로 최대 4대의 카메라까지 동시에 연결해 기기 제조사가 쉽게 제품을 설계하도록 지원합니다.

앞으로 로봇의 활용은 지금보다 더 일상화되고, 드론은 대중교통 수단으로도 쓰이게 되는 등 첨단 기기는 빠르게 우리 일상으로 들어올 것입니다. 그런 만큼 혁신 기술로 무장한 아이소셀 시리즈가 더욱 중요한 역할을 할 것은 틀림 없어 보입니다.

이해창 삼성전자 시스템LSI사업부 차세대Sensor개발팀 부사장은 "아이소셀 비전 63D와 아이소셀 비전 931에는 삼성전자의 차별화된 차세대 이미지센서 기술과 노하우가 모두 집약됐다"며 "삼성전자는 아이소셀 비전 라인업을 바탕으로 빠르게 성장하는 차세대 이미지센서 시장을 주도할 계획"이라고 전했습니다.

 

leeiy5222@newspim.com

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