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애플 ToF 방식보다 성능 떨어지고 활용도 저조
삼성전자 시스템LSI, ToF 이미지센서 개발 중
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ToF는 지난해 갤럭시S10·노트10, 올해 상반기 갤럭시S20 시리즈에 적용됐지만 하반기 갤럭시노트20 시리즈부터 빠졌다.
저조한 ToF 활용도가 일차 원인이다. ToF를 활용한 '킬러 콘텐츠'가 아직 없다. 업계에선 삼성전자가 애플 또는 화웨이 스마트폰이 ToF 콘텐츠를 지원할 경우 삼성 플래그십 제품이 뒤처지면 안 된다고 판단해 ToF를 우선 적용했다고 본다. 하지만 갤럭시S10 시리즈에 ToF를 처음 탑재한지 1년 이상 지난 지금도 인기 ToF 콘텐츠는 없다.
기술도 문제다. 삼성전자가 사용하는 '간접 ToF' 방식은 애플이 아이패드 프로에 탑재한 '직접 ToF'(라이다·LiDAR) 방식보다 성능이 떨어진다. 삼성의 간접 ToF 방식은 물체를 향해 보낸 사인파가 수신부에 되돌아올 때 위상차를 사용해 거리를 간접 측정한다. 주파수가 동일한 두 파형의 마루(최대값) 또는 골(최소값) 사이 차이를 활용한다. 간접 방식은 펄스 폭이 큰 빛이 있어야 측정거리가 늘어난다. 하지만 측정거리를 늘리면 정밀도가 떨어지고, 정밀도를 높이면 측정거리가 줄어든다. 삼성의 간접 ToF 방식 측정거리는 약 3m 수준이었다.
반면 애플의 직접 ToF 방식 측정거리는 이의 두 배인 6m를 웃도는 것으로 알려졌다. 애플의 직접 ToF 방식은 물체를 향해 보낸 펄스가 수신부에 되돌아오는 시간을 측정해 거리를 유추한다. 이때 빛에 매우 민감한 소자를 사용한다. 가격이 비싸지만 긴 측정거리가 장점이다.
삼성전자는 직접 ToF 방식용 이미지센서를 사용하지 못하고 있다. 전세계에서 유일하게 직접 ToF 방식용 이미지센서를 양산하는 소니가 애플과 독점 공급계약을 맺었기 때문이다. 애플은 상반기 아이패드 프로에 이어 하반기 아이폰12(가칭) 시리즈에 ToF를 적용한다.
삼성전자는 지난해 갤럭시S10부터 올해 갤럭시S20 시리즈까지 소니의 간접 ToF 방식용 이미지센서를 탑재해왔다. 하지만 간접 방식 한계가 명확하고 활용도가 떨어져 삼성은 이번 갤럭시노트20 시리즈부터 ToF를 뺀 것으로 알려졌다.
대신 삼성전자 시스템LSI 사업부가 간접 ToF 방식이면서 측정거리를 크게 늘릴 수 있는 이미지센서를 개발 중인 것으로 알려졌다.
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업계 관계자는 "내년 갤럭시의 ToF 재적용 여부는 현재로선 불투명하다"고 말했다.
