CMOS/CCD 카메라 세계 시장에 관한 조사결과

자료제공 : 야노경제연구소

야노경제연구소가 2017년 4월부터 7월까지 CMOS/CCD를 내장한 카메라 메이커, 카메라 응용 화상 시스템·기기 메이커 등을 대상으로 세계 CMOS/CCD 카메라, 카메라 응용 화상 시스템·기기 시장의 조사를 실시했다. 이 자료는 「2017년도판(CMOS/CCD 카메라 응용) 화상 시스템·기기의 수요예측」 이라는 제목으로 발간되었으며 이에 요약자료를 소개하고자 한다.

CMOS와 CCD의 차이
CCD 카메라와 CMOS 카메라 모두 픽셀에서 빛을 전기신호로 변환하는 것은 동일하다. 차이점은 픽셀에서 변환된 전기신호를 이미지 센서 외부로 전송하는 과정이 다르다. CCD 카메라(charge-coupled device camera)는 영상을 전기 신호로 변환함으로써 디지털 데이터로 플래시 메모리 등의 기억 매체에 저장하는 장치인 전하 결합 소자(CCD)를 사용하여 픽셀에서 이미지 센서 외부로 신호를 전달한다. CCD는 CMOS형 카메라보다는 화질이 우수하나 전력 소모와 가격 면에서 불리하다.
CMOS 이미지 센서는 CMOS(상보성 금속산화막 반도체)를 이용한 고체 촬상 소자이다. CCD 이미지 센서와 동일하게 광다이오드를 사용하지만 제조 과정과 신호를 읽는 방법이 다르다. CMOS 방식에서는 픽셀에 빛을 전기로 변환하는 센서 이외에 트랜지스터도 주변에 있기 때문에 빛을 받는 센서의 면적이 CCD에 비해 작다. 따라서 CMOS 방식은 CCD 방식에 비해 빛에 대한 민감도가 낮다.
CMOS와 CCD의 장단점은 매우 다양하다. CMOS 방식은 CCD 방식에 비해 노이즈에 영향을 많이 받지만 CCD 방식에 비해 속도가 빠르다. CMOS 방식은 일반적인 반도체 공정과 같은 방식으로 제작할 수 있기 때문에 가격이 저렴하지만 CCD 방식은 일반적인 반도체 공정과 다소 다른 공정이 필요하여 가격이 높고 CMOS에 비해 전력 소비가 크다.
CMOS와 CCD의 활용분야
CMOS 카메라는 과거까지만 해도 저가의 웹카메라, 폰카메라 등에서 사용됐지만, 현재는 CMOS 카메라 기술의 발달되어 가정용으로는 디지털 카메라, 액션카메라, 가정용 게임기, 화상 도어폰, 스마트폰 등에 사용되고 있다. 또한 산업용으로는 감시·모니터링용, 개인인증·HMI용, FA/머신비전(MV)용, 의료·복지용, 방송·업무용, 자동차용 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
과거에는 CMOS센서가 CCD보다 화질이 많이 떨어져서 저가의 제품에만 사용되었다. 하지만 최근에는 큰 크기로 설계가 가능한 점, 낮은 제조비용, 대폭 향상된 화질로 인해 DSLR 카메라과 같이 고화질을 요구하는 고가 제품에도 많이 사용되고 있다. CMOS 방식이 CCD에 비해 소비전력, 가격, 속도 등 화질 이외에 많은 부분에서 특성이 좋기 때문에 이미 수년전 CMOS가 CCD의 출하량을 뛰어 넘었다.

CMOS/CCD 카메라 세계 시장 추이·예측
야노경제연구소는 2016년 CMOS/CCD 카메라의 세계 출하대수(메이커 출하대수 기준)를 전년대비 109.8%인 40억 5,000만대로 추계했다. 이 가운데 CMOS 카메라가 40억 600만대, CCD 카메라가 4,400만대로 CMOS 카메라가 전체의 98.9%를 차지했다.
CMOS/CCD 카메라는 1990년대부터 가정용 디지털카메라와 휴대전화가 크게 시장을 견인하고 있으며, 2010년경부터는 스마트폰이 대체하고 있다. 이러한 제품의 보급이 급속히 진행됨으로써 CMOS 카메라의 대수가 CCD 카메라를 크게 웃돌았다.
CMOS/CCD 카메라는 향후에도 스마트폰 등의 성장과 함께 산업(비가정용)용 개인인증·HMI(Human Machine Interface)용, 자동차용, 감시·모니터링용 등 수요분야에서도 신장할 것으로 기대되기 떄문에 CMOS/CCD 카메라 세계 출하대수는 2009년부터 2020년까지 연평균 성장률(CAGR)이 12.8%로 추이해, 2020년에는 52억 2,000만대에 달할 것으로 예측된다.

CMOS/CCD 카메라를 탑재한 화상 시스템·기기의 품목별 동향
2016년 CMOS/CCD 카메라의 세계 출하대수(40억 5,000만대)를 카메라를 탑재한 화상 시스템·기기의 품목별로 보면 그림 1과 같다. 먼저 스마트폰용이 28억 5,692만대로 70.5%, 태블릿PC용이 3억 6,925만대로 9.1%, 피처폰(휴대전화) 용이 2억 9,301만대로 7.2% 순이었다. 상위 3품목으로 전체의 86.8%를 차지하는 결과였다. 한편, 산업(비가정용)용 분야에서는 자동차용이 4,783만대로 1.2%, 감시·모니터링용이 3,020만대로 0.7%로, 구성비로 제5위, 제6위였다.
야노경제연구소는 과거 20여 년 동안 세계 CMOS/CCD 카메라 탑재 시스템·기기의 동향을 보고 느낀 점에 대해 CMOS/CCD 카메라의 역할이 ‘눈으로 보는’ 것에서 ‘화상처리’로 크게 변화되었으며, 그 점이 시장에 크게 영향을 미치는 것이라고 판단했다. 현재까지 화상 시스템·기기는 인간이 ‘눈으로 보는’ 것에 이용할 목적으로 진화해 왔다. 주로 가정용 품목이 해당되어, 홈비디오, 디지털카메라, 피처폰(휴대전화) 등의 출하대수는 마이너스 성장으로 전환되고 있다.

조사 결과 요약
야노경제연구소는 2016년 CMOS/CCD 카메라 세계 시장은 카메라 세계 출하대수(메이커 출하대수 기준)를 기준으로 40억 5,000만대로 추계했으며, 2020년 시장은 52억대 이상으로 예측했다. 
40억 5,000만대 가운데 CCD 카메라가 4,400만대를 차지했으며, CMOS 카메라가 전체의 98.9%를 차지했다. CMOS/CCD 카메라는 향후에도 스마트폰 등의 성장과 함께 산업(비가정용)용 수요분야가 신장함으로써 CMOS/CCD 카메라 세계 출하대수는 2009년부터 2020년까지 연평균 성장률(CAGR)이 12.8%로 추이해, 2020년에는 52억 2,000만대에 달할 것으로 예측된다.
2016년 CMOS/CCD 카라 세계 출하대수 40억 5,000만대의 내역은 스마트폰용이 28억 5,692만대로 70.5%, 태블릿PC용이 3억 6,925만대로 9.1%, 피처폰(휴대전화)용이 2억 9,301만대로 7.2% 순으로, 상위 3품목으로 전체의 86.8%를 차지하는 결과를 보였다.