[이투데이-산교타임즈 특약] 47-① 반도체 부품업계 스마트카 두뇌전쟁

덴소·보쉬 등 각종 센서·파워 개발…야간보행자 감지 등 기능 다양

덴소, 보쉬 등 자동차용 전기전자시스템의 1차 협력업체(티어1)들이 반도체 부품의 자체 제작에 적극 나서고 있다.

하이브리드차(HEV)나 전기자동차(EV)의 보급이 확산하면서 운전자지원시스템(ADAS) 탑재 움직임이 가속화해 자동차의 전장화 비율이 대폭 향상됐기 때문이다. 자동차의 기능 향상과 소형, 저비용화의 흐름을 만족시키는, 타사보다 유리한 제품을 하루라도 빨리 내놓기 위해 반도체를 부가가치의 원천으로 자리매김하려는 의도로 보인다. 현재는 MEMS센서를 비롯해 IGBT 등 파워 반도체가 메인이지만 SiC와 GaN 등의 포스트 실리콘을 염두에 둔 기업도 나오고 있다.

▲독일 1차 협력업체인 보쉬는 반도체 부품을 자체 제작해 경쟁력을 높이고 있다. (사진=블룸버그)

일본 국내외의 1차 협력업체들이 반도체에 초점을 맞춰 사업 확대에 나선 것은 불과 몇 년 전이다. 특히 덴소는 2009년 홋카이도 지토세시에서 각종 센서 모듈의 양산 거점을 가동하며 대대적인 움직임을 보이기 시작했다. 2015년도까지 총 240억엔을 들여 대규모 공장으로 육성할 방침이다.

한편 1차 협력업체 중의 우두머리격인 보쉬는 2~3년 전부터 IGBT 모듈을 자체 개발 및 생산, 기존 센서나 ASIC 등의 디바이스에 머무르지 않고 파워 반도체 세계에 발을 내디뎠다.

아이싱세이키도 일본 반도체 기업에 자본 참여했다. 최대 목적은 IC화와 전자 컨트롤 유닛(ECU) 및 센서의 소형화, 저비용화를 적극적으로 추진하기 위해서다.

운전자의 시야를 보다 원활하게 확장할 목적으로 헤드업디스플레이(HUD)시스템도 실제 차량에 탑재되기 시작했다. 이를 계기로 OLED 등의 표시 디바이스를 비롯해 MEMS 미러와 같은 관련 디바이스의 내재화도 본격화될 가능성이 점쳐지고 있다.

또한 운전자의 생체반응을 정밀하게 감시할 수 있는 맥파와 뇌파 등의 센싱 시스템용 센서도 주목되는 등 원적외선 카메라용의 개발도 진행되고 있다. 야간에 보행자를 정밀하게 감지할 수 있는 나이트비전이 본격 보급 단계에 접어들어 디바이스 수요를 크게 밀어올릴 것으로 보인다. SiC에 대한 기대도 높다. 유력 1차 협력업체 중에는 최근 칩 제조에 참여하기 시작한 곳도 있다.

ADAS를 비롯해 자동운전 차량의 본격 개발이 열기를 띠면서 자동차와 반도체의 관계는 한층 깊어지고 있다. 성능 면에서의 중요한 차별화와 신기능의 추가뿐만 아니라 반도체가 극적으로 제조비용을 낮추는 역할을 담당하는 경우도 있기 때문이다.

예를 들어 밀리파 레이더는 한때 시스템당 50만엔 이상이었지만 지금은 수만 엔 수준으로 낮아졌다. 시스템의 주요 반도체 부품인 MMIC가 고가의 화합물 반도체(GaAs) 기판에서 저렴한 실리콘 게르마늄(SiGe) 기판으로 교체된 영향이 크다. 재료와 프로세스 혁신 덕분에 디바이스 비용을 비약적으로 낮출 수 있었고, 밀리파 레이더의 본격 보급이 도래했다고 해도 과언이 아니다. 이렇게 시장과 기술에 큰 영향을 미치기 때문에 반도체 기술의 동향을 주시해야 하는 것이 1차 협력업체의 의무다.

한편 모든 1차 협력업체가 반도체 부품을 자체 제작하는 것은 아니다. 대량으로 필요하다고 여겨지는 디바이스에 대해서는 외부 조달로 가능케 하자는 것이 기본 전략이다.

최근 들어서는 BCP의 관점에서 디바이스의 조달을 다양화하는 경향도 가속화하고 있다. 2011년에 국내 제조 거점을 갖춘 특별 파운드리인 타워재즈가 그 덕분에 대형 일본 1차 협력사에 이미 반도체 제조를 수탁받고 있다. 그러나 참여 업체가 여전히 적어 1차 협력업체든 반도체 업체든 향후 수요 동향에 좌우될 것으로 보인다.

따라서 반도체 업체는 부가가치의 원천을 고객 측에만 의존하지 말고 한 걸음이라도 먼저 기술을 개발하고 니즈를 파악할 필요가 있다.

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