MEMS 마이크로폰 빅뱅…신기술 확보 급하다

초소형 멤스(MEMS) 마이크로폰 시장이 수직 상승할 전망이다. 급성장하는 고성능 제품 수요에 따라 신기술이 채택될 여지가 넓어졌다. 사물인터넷(IoT), 웨어러블 기기 등 음성인식이 필수적인 완제품 수요 증가도 호재다. 변화하는 시장을 선점하려면 우리나라도 신기술 확보에 역량을 쏟아야 한다는 지적이다.

글로벌 시장조사업체 IHS테크놀로지는 2012년 19억개 수준이던 MEMS 마이크로폰 출하량이 2017년 54억개로 증가할 것이라고 전망했다. 연평균 증가율이 30%를 웃돈다. MEMS 마이크로폰 중에서도 신호대잡음비(SNR)가 64㏈를 넘는 초고성능 제품의 수요가 빠르게 늘 것으로 예상했다. SNR 64㏈ 이상 제품 출하량은 같은 기간 연평균 40%에 이를 것으로 분석했다.

MEMS마이크로폰 구조도
MEMS마이크로폰 구조도

MEMS 마이크로폰은 애플이 지난 2012년 아이폰5에 처음 채택하며 급부상했다. 이후 삼성전자 갤럭시S4, 갤럭시노트3 등 경쟁사 제품도 잇따라 같은 부품을 적용했다. 기존 콘덴서 마이크로폰보다 소형화, 저전력화에 유리하다. 이제는 대부분 스마트폰에 들어가는 `대세 기술`이 됐다.

미국 놀스(Knowles)가 처음으로 MEMS 마이크로폰을 양산 공급해 여전히 시장 주도권을 쥐고 있다. 우리나라 완제품 제조사도 대부분 놀스 제품을 사용한다. 우리나라 BSE도 MEMS마이크로폰을 제조하지만 모바일 기기 채택률은 낮다.

업계는 고성능 제품 수요가 늘면서 MEMS 마이크로폰 시장에도 조만간 지각 변동이 올 것으로 예상했다. 제2의 성장을 주도할 SNR 64㏈ 이상 시장에서 단가·성능 경쟁이 치열해질 수밖에 없기 때문이다. 이에 따라 피에조일렉트릭(Piezoelectric) 등 새로운 소재와 기술이 조금씩 부상하고 있다. 신기술을 먼저 확보하는 기업이 향후 시장주도권을 잡을 수 있다는 얘기다.

업계 관계자는 “MEMS 마이크로폰 시장은 아이폰5 출시 이후로 급성장했고 이제는 하이엔드급 시장에서 성장 여력이 남은 상황”이라며 “음성인식 기능을 채택하는 IoT, 웨어러블 기기가 늘어나는 만큼 고성능 MEMS 기술을 확보하는 기업은 새로운 성장 기회를 잡을 것”이라고 전망했다.

피에조 MEMS 마이크로폰 구조도
피에조 MEMS 마이크로폰 구조도

MEMS 마이크로폰 시장에서 주목받는 대표적인 신기술은 피에조일렉트릭이다. 미국 베스퍼(Vesper)가 관련 기술을 확보했다. 베스퍼가 개발한 피에조 MEMS 마이크 다이를 활용하면 기존 정전용량방식(Capacitive) MEMS 마이크로폰보다 더 얇은 제품을 만들 수 있다.

5~10마이크로초(㎲) 이내로 응답 성능을 개선할 수 있다. 무엇보다 방수·방진 기능 구현에 유리하다. 진동판 대신 압전 물질을 사용하기 때문에 별도 패키징 없이도 방수·방진 기능을 갖춘다.

베스퍼는 올해 초 중국 AAC와 세계 최초 피에조 MEMS 마이크로폰 상용화를 위한 업무 협약을 체결하기도 했다. 베스퍼가 MEMS 다이와 칩(ASIC)을 제공하고 AAC가 마이크로폰 완제품을 만드는 구조다. 두 회사가 실제 피에조 MEMS 마이크로폰 상용화에 성공하면 놀스 입지에 커다란 도전이 될 수밖에 없다.

피에조 MEMS 마이크로폰 예시
피에조 MEMS 마이크로폰 예시

업계 관계자는 “MEMS 마이크로폰 시장은 조만간 하이엔드급 제품을 중심으로 재편될 것”이라며 “베스퍼 사례처럼 곳곳에서 이 시장을 노린 신기술이 나오고 있는 만큼 우리나라도 신기술 확보에 속도를 내야 할 것”이라고 지적했다.

송준영기자 songjy@etnews.com