4차 산업혁명과 융합 시대가 본격화됨에 따라 ‘반도체’ 기술의 중요성은 날로 부각되고 있다. 특히, 스마트폰, 태블릿PC 등을 위시로 한 디지털 정보통신 기기가 일상화 되고, AI와 자율주행, 우주산업시대의 도래가 가시화되면서 ‘반도체’는 더 미세화 되고, 더 적은 전력을 사용하며, 더 빠른 속도로 정보를 처리할 것을 요구받고 있다. 이런 때에 반도체공학회에서 개최한 제4회 종합학술대회 및 총회는 대한민국 반도체 기술의 현재와 미래를 가늠해볼 수 있는 자리가 되었다. 이날 신설된 ‘해동반도체공학상’에 ㈜스카이칩스 이강윤 대표(성균관대학교 전자전기공학부 교수)가 첫 수상자로 선정된 것이다. 이강윤 대표는 아날로그, 전력, 무선주파수(RF) 분야의 반도체 개발에 우수한 역량과 업적을 인정받았다.
반도체공학회 ‘해동반도체공학상’ 첫 수상자로 선정
성균관대학교 전자전기공학부 교수이기도 한 ㈜스카이칩스 이강윤 대표는 활발한 산학협력을 통해 기업체들과 100여 건 이상의 산학협력 과제와 20여 건 이상의 기술 이전을 시행해왔다. 또한, 집적회로설계 연구실(SKKU IC Lab)을 통해 아날로그 집적회로, RF 집적회로, 전력용 집적회로, 혼성신호 집적회로에 대한 연구와 함께 이론과 실무능력을 겸비한 전문화된 설계 엔지니어를 양성하는 데에도 상당한 노력을 기울여왔다. 그가 지금까지 발표한 논문만도 JCR 상위 5% 이내 SCI급 논문 151편에 달하며, 105건의 국제·국내 등록 특허를 보유하고 있기도 하다. 이외에도 이강윤 대표는 2020년 9월 개소한 ‘성균관대 전파연구센터(RRC)’의 센터장을 역임하고 있으며, 같은 해 10월 설립된 ‘IoT 시스템반도체 융복합인력양성센터’도 이끌며 시스템 반도체 분야 고급 인력양성 및 실질적 시스템 반도체 사업화에 총력을 기울여왔다.
‘스카이칩스’는 이강윤 대표가 이처럼 그간 연구해 온 웨어러블/IoT 기기간 무선 전력 전송 및 무선 통신용 IC 설계 기술을 기반으로 2019년 설립한 스타트업이다. 스카이칩스에서는 혁신적인 집적회로(IC)를 설계하고 고객 밀착형 수요 제품을 공급·개발한다. 특히, 대부분의 국내 팹리스가 디지털 신호를 다루는 것과는 달리, 스카이칩스는 아날로그 신호와 파워 관련 반도체를 전문으로 개발하고 있다는 것에서 희소성이 높아 차별화된다.
무엇보다 주목할 만한 성과는 이들이 최근 국내 최초로 5.2GHz 대역을 활용하는 근거리 무선충전 송수신 원칩 프로토타입을 최근 개발했다는 것이다. 여기에는 특정 공간 내에서 무선충전 송수신기를 장착한 전자기기 간 원거리로 충전이 가능한 기술을 담았으며, 스카이웨이브(SKAi Wave)라는 이름으로 상표 등록도 했다. 이에 대해 이강윤 대표는 “기존 무선충전 기술은 자기유도방식으로 기기끼리 맞닿아 있어야만 충전이 가능합니다. 하지만 RF 방식을 지원하는 에어퓨얼(AirFuel) 표준에 기반을 둔 스카이칩스 무선충전 솔루션은 충전부와 스마트폰 단말이 최대 5m까지 떨어져 있어도 충전이 가능합니다. 멀리 떨어질수록 충전 효율이 낮아지긴 하지만, 단말을 자유롭게 사용하면서도 충전을 동시에 할 수 있기에 기술이 널리 확산된다면 엄청난 시장 파급력을 가져오리라 전망합니다”라고 설명했다.
혁신적이고 창의적인 제품 개발과 상용화에 최선 다할 것
‘스카이칩스’가 가진 경쟁력이 이 뿐이 아니다. 대부분의 기업들이 AI만을 다루거나 전력용 반도체만을 취급할 때, 스카이칩스를 아날로그 회로와 전력용 반도체에 AI를 결합하는 시도로 차별화를 꾀한 것이다. 이에 대해 이강윤 대표는 “스카이칩스는 세계 최초로 인공지능을 활용한 원거리 무선충전 기술을 개발했습니다. 이 기술은 송신기에서 나오는 무선주파수(RF) 빔이 수신기 집적회로(IC) 칩이 내장된 스마트폰, 스마트워치 등 IT 기기로 전달되면 충전되는 방식으로, 자사의 ‘근거리 무선충전 기술’을 한층 진일보시킨 것입니다. 현재 저희는 원거리 무선충전 기술을 상용화하기 위한 막바지 단계에 진입했으며, 곧 제품화가 될 것으로 기대하고 있습니다. 이 제품이 상용화되면 비단 IoT/모바일 제품뿐만 아니라 스마트홈, 스마트팩토리, 나아가서는 스마트카 등에도 광범위하게 쓰일 수 있을 것으로 전망됩니다”라고 밝혔다.
스카이칩스는 현재 ARM의 IP 무상 지원으로 시제품 개발에 박차를 가하고 있다. IC를 설계하기 위해서는 IP(특정 시스템을 제어하기 위한 전용 프로세서)가 꼭 필요하다. 그러나 이를 사용하기 위해서는 값비싼 사용료를 지불해야 한다. 스카이칩스는 자발적 상생 협력 지원사업으로 영국에 본사를 둔 글로벌 기업 ARM으로부터 IP인 플렉시블 액세스(Flexible Access)를 지원받았다. 이는 시스템 반도체 설계 시 필수적인 IP이용과 기술 지원을 포함한 검증된 설계 패키지다. 스타트업 진입장벽으로 작용했던 IP에 대한 비용 부담을 해소한 스카이칩스는 더욱 혁신적인 도전에 나서고 있다.
한편, 스카이칩스는 독보적인 기술력을 토대로 지난해 국내 반도체 분야 중견기업들과 VC들로부터 30억 원의 투자유치를 이끌어냈다. 또한, 이강윤 대표는 지난 2020년 과학기술정보통신부 장관상을 비롯, 2016 국가연구개발 우수성과 100선 선정, 제19회 대한민국 반도체 설계 대전 대통령상 수상, 이번 ‘해동반도체공학상’ 수상까지 더해지며 명실상부한 국내 반도체 분야 최고 수준의 연구자로 자리매김했다. 그리고 이와 같은 성과들은 향후 ‘스카이칩스’가 펼쳐나가려는 반도체 혁신의 여정에서 크나큰 저력이 될 것임이 틀림없다. 이에 대해 이강윤 대표는 “저희는 오는 상반기 중에 원거리 무선충전용 IC를 출시해 차별화 경쟁력을 강화할 계획입니다. 뿐만 아니라, 향후 모바일, 자동차, 로봇, 철도 등 다양한 분야에 기술을 적용할 수 있도록 고도화해나갈 것이며, 중국, 미국 등 해외 판로 개척에도 힘을 쏟을 계획입니다. 앞으로도 저희 스카이칩스가 보유한 RF·파워(전력용)·AI 반도체 관련 기술력을 바탕으로 창의적이고 혁신적인 제품을 선보이겠습니다”라고 전했다.
