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징~ 모든 전자기기 무선화···블루투스보다 1000배 빨라

시스템 반도체기업 지앨에스, 초고속 무선통신 칩 'Zing' 상용화 박차
60GHz 대역 겨냥한 통신칩···삼성·엘지·현대 등 협력 SOS
"모든 전자기기에 Zing 내장 목표···4차 산업 쌀 될 것"

애플의 스티브 잡스는 1999년 무선랜 와이파이가 장착된 노트북의 보급을 본격화했다. 이후 2016년 무선이어폰 에어팟이 등장, 2017년엔 무선충전이 도입됐다. 밍치 궈(Ming-Chi Kuo) 대만 TF 인터내셔널 시큐리티스 IT 분석가는 2021년 아이폰이 완전한 무선을 위해 커넥터를 버릴 것이라 주장했다. '무선'시대의 화려한 막이 올랐다.

하지만 여전히 휴대폰엔 단자(구멍)가 존재한다. 이는 무선통신의 속도가 USB와 같은 유선통신의 속도를 달성하지 못했기 때문이다. 대덕의 시스템 반도체 기업 지앨에스(대표 송기동)는 바로 이곳에 지향점을 뒀다. 모든 전자기기의 구멍(커넥터)을 없애기로 한 것이다. 물론 이러한 대목엔 '유선 커넥터만큼의 속도를 무선이 커버'해준다는 필수 전제가 깔려있다.


이를 위해 지앨에스의 핵심 'Zing'이 탄생했다. 이름에서부터 빠른 속도감이 느껴지는 Zing은 와이파이의 10배, 블루투스의 1000배, NFC(10cm 이내의 거리에서 무선 데이터 주고받는 기술)의 8000배 빠른 초고속 무선통신 칩이다.

무선통신망은 WWAN·WLAN·WPAN으로 구분된다. WWAN은 1~5G와 같은 핸드폰 무선통신망이다. WLAN은 와이파이, WPAN은 블루투스를 의미한다. 

각각의 무선통신망은 속도전쟁을 치루고 있다. WWAN은 최대 통신속도 1Gbps인 5G통신망이 전세계에 보급되고 있으며, WLAN도 1Gbps 이상의 속도를 낼수 있는 새로운 와이파이가 개발되고 있다.

반면 WPAN(블루투스)의 경우 최대속도가 50Mbps에 불과하다. 용도 또한 기껏해야 음성 정도만을 전달, 그 이상의 데이터는 감당하지 못한다. 바로 이 공간이 Zing의 '블루오션'이다. Zing은 최대 3.5Gbps의 속도를 보인다. 올해 Zing은 5Gbps 속도를 선보일 예정이다. 이는 1초당 5GB 용량의 데이터를 보낸다는 의미로, 2~3GB 용량의 영화를 무선으로 전송하는데 이론상 5초면 충분하다는 뜻이다.

◆ Zing, 국제표준규격 100% 채택 '전세계 통신 호환성 보장'

지앨에스의 Zing. 가로·세로 6mm의 초소형 칩이다. <사진=이유진 기자>지앨에스의 Zing. 가로·세로 6mm의 초소형 칩이다. <사진=이유진 기자>

Zing은 가로·세로 6mm의 초소형 칩이다. 10원짜리의 8분 1 크기 정도인 Zing은 기존 반도체 칩을 거뜬히 능가하는 성능을 지닌다. '작은 고추가 맵다'는 전형적 사례다.

60GHz 대역은 와이파이, 블루투스와 같은 비면허 주파수 대역으로, 국가의 주파수 사용 규칙에 맞으면 누구나 무료로 사용할 수 있다. Zing은 이러한 무료 주파수 대역을 사용함으로써 전 세계 어디서든 사용할 수 있다는 장점을 지니고 있다.

그러나 60GHz 대역은 밀리미터파 대역으로 기존 상용 주파수 대역에 비해 반도체 설계·제작이 매우 힘든 대역이다. 60GHz 대역 연구는 단시간에 개발·제작이 쉽지 않아 진입 장벽이 높고, 중도에 포기하는 연구자·기업도 실제로 많다. 그렇기 때문에 밀리미터파 대역, 특히 60GHz 대역의 시스템 반도체는 굉장히 긴 호흡으로 오래 연구할 수밖에 없는 분야다.  

Zing은 20년 가까이 KAIST(한국과학기술원)· ETRI(한국전자통신연구원) 주도하에 연구가 진행, 2017년 6월 국제표준으로 채택·제정됐다. 지앨에스는 2017년 ETRI로부터 기술이전을 받아 기술을 개선하고 확장시켜 세계최초로 해당 국제표준을 완벽히 만족시키는 제품을 개발하는데 성공했다.

유사한 60GHz 대역을 사용하는 국내외 타 시스템 반도체 기업은 아직까지 국제표준을 준수하는 반도체 칩셋의 개발이 이뤄지지 않았거나, 개발된 기술은 비표준 규격이다. 지앨에스 측은 "국제표준규격에 만족하는 Zing을 더욱 향상시켜 전세계 통신 호환성을 보장하는 칩으로 상용화할 예정"이라고 말했다.

◆ 삼성의 SOS···"현 경쟁사로는 日·美 단 두 곳 뿐"​

송기동 지앨에스 대표. <사진=지앨에스 제공>송기동 지앨에스 대표. <사진=지앨에스 제공>
지앨에스는 작년 삼성으로부터 1억원을 받고 AR 글래스와 핸드폰을 무선으로 연결하는 작업을 수행했다. 올해부터는 TV 영상을 전송하는 복잡한 선(하네스)을 없애는 작업을 삼성·엘지 등과 협력 예정이다. 그 외에도 현대, 씨게이트, 스냅드래곤 등과 파트너십을 맺은 상태다.

지앨에스에 따르면 현재 지앨에스의 경쟁사로는 일본과 미국 단 두 곳뿐이다. 임성빈 지앨에스 이사는 "지앨에스와 단순 비교할 수 있는 기업은 일본 소니 주도의 트랜스퍼 제트 연합이 열심히 60GHz 칩을 개발 중이다. 도쿄올림픽 때 시현하겠다는 방침이었지만 아직 멀었다"며 "미국의 키사(Keyssa)는 기기끼리 1.5mm 이내로 가까이 붙여야 데이터 전송이 가능하다는 제약이 있고 무엇보다 국제표준을 따르지 않아 시장진입이 어렵다"고 설명했다.

하지만 이러한 Zing도 아직 넘어야 할 산이 있다. 고주파 전파는 장애물이 있으면 전송이 막히는데 Zing 또한 그렇다. 그렇기에 지앨에스는 아예 Zing이 시스템 내부로 들어가 시스템 내부에서의 통신을 무선화시키는 것과 기기간 Zing 무선통신을 방해 받지 않도록 하는 솔루션 전략을 구축 중이다.

그러한 전략의 한 예는 TV 내에서 영상데이터를 전송하는 브이바이원(V-by-one) 시스템을 무선으로 대체하는 것이다. 현재의 브이바이원도 결국은 유선이기에 무선으로 TV 안에 적용할 시 누가 가려도 상관없고 생산도 편리하다.

또 한가지 걸림돌은 허용 주파수다. 허용 주파수 대역이 넓을수록 더 빠른 속도의 무선통신이 가능해지는 장점이 있다. 일반적으로 국제전기통신연합(ITU)에서 토론을 거쳐 그 허용 대역이 결정되지만, 주파수 정책은 기본적으로 국가별 고유 권한이므로 나라별 허용 주파수 대역은 전부 다르다. 그중 미국은 가장 넓은 주파수 범위 57~71GHz를 비면허대역으로 허용하고 있으며, 한국은 57~66GHz를 허가하고 있다.

현재 세계적으로 동일한 주파수 대역을 비면허대역으로 허용하고 있지는 않다. 한국도 미국보다 좁은 대역을 허용하고 있는 상황이다. 하지만 향후 미국의 예를 따라 허용주파수 대역이 늘어날 것을 대비해 지앨에스는 현재 57~71GHz로 기술 개발 중에 있다.  

◆ 모든 전자기기에 Zing 내장···"4차 산업 쌀 될 것"

(왼쪽부터)오동호 책임연구원, 아흐메드 책임연구원, 성다미 과장, 곽승철 책임연구원, 주원기 책임연구원, 이혜민 선임연구원, 은기찬 연구소장, 임성빈 이사, 송기동 대표, 박영진 부사장, 서영만 책임연구원, 서동균 과장. <사진=이유진 기자>(왼쪽부터)오동호 책임연구원, 아흐메드 책임연구원, 성다미 과장, 곽승철 책임연구원, 주원기 책임연구원, 이혜민 선임연구원, 은기찬 연구소장, 임성빈 이사, 송기동 대표, 박영진 부사장, 서영만 책임연구원, 서동균 과장. <사진=이유진 기자>

'ZING IS EVERYWHERE.'

지앨에스의 비전이다. 지앨에스의 목표는 모든 전자기기에 Zing을 접목하는 것이다. 이는 TV, 무선 메모리, 모빌리티 통신, 스마트폰, IoT 디바이스 간 통신과 더불어 4차 산업용 기기 간 통신을 Zing이 담당토록 하겠다는 의미다.

송기동 지앨에스 대표는 "Zing이 4차 산업의 쌀이 될 것"이라며 "B2B·C2C 통신을 무선화시켜 전자제품의 구성을 단순화시키고 모듈화를 촉진할 것"이라고 강조했다.

이어 그는 "저전력 고속통신의 장점을 살려 5G·6G 모바일 디바이스의 기본 구성이 되도록 하고, 스마트폰에 Zing 내장 시 전 산업계로 파급될 수 있도록 'Zing 생태계'를 조성하겠다"고 당찬 포부를 밝혔다.
 

◆ 지앨에스는?

지앨에스는 2019년 코리아에셋투자증권과 중소기업진흥공단을 통해 시드투자를 완료했으며, 올해 3사분기 내에 시리즈A투자를 완료할 예정이다. 또한 지앨에스는 중소벤처기업부의 미래 신산업 BIG3(바이오헬스, 시스템반도체, 미래차) 중 시스템반도체 분야 지원기업으로 선정된 바 있다. 본 사업은 BIG3분야의 유망 창업·벤처기업을 발굴해 선정기업당 최대 12억원 규모의 사업화 또는 R&D 자금, 최대 130억원 규모의 정책자금, 기술보증을 지원한다.
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