'꼰대희'도 놀란 첨단 전자부품이 구현하는 디지털 전환

[테크월드뉴스=서유덕 기자] 디지털 전환에 꼭 필요한 기술 중 하나가 바로 AI와 5G다. 기업들은 업무를 자동화하고 미래를 예측하기 위해 디지털 전환에 투자한다. 자동화와 예측은 방대한 데이터를 분석하고 전달함으로써 구현 가능하다. 이 같은 빅데이터의 수집과 처리, 전송에 AI와 5G 기술이 사용된다.

디지털 전환 시대를 맞아 ‘디지털 대전환 엑스포(DTEXPO)’가 2021년 11월 25일부터 4일간 일산 킨텍스에서 개최됐다. 처음 개최된 이번 행사에서는 국내 IT 중소·벤처기업 총 175개 업체가 산업 각 분야의 디지털 전환에 필요한 첨단 기술을 소개했다. 이번 전시회에서는 AI 반도체와 보안 모듈, 5G 안테나, 테스트용 케이블·조립체 같이 디지털 전환을 뒷받침하는 전자부품들이 관람객의 눈길을 끌었다.

디지털 전환의 첫 걸음은 빅데이터 수집·처리다. 빅데이터를 다루기 위해서는 중앙처리장치(CPU)와 다른 개념의 반도체 칩이 필요하다. 연산 성능이 우수하면서도 소비전력이 낮아야 효율적으로 방대한 양의 데이터를 처리할 수 있다.

국내 반도체 설계 기업(팹리스) ‘네오와인’은 엣지용 AI 반도체 설계 자산(IP)과 보안 반도체 실물을 전시했다. 네오와인의 저전력 AI 반도체는 현재 합성곱(Convolution)과 최대 풀링(Max Pooling), 선형(ReLU, Rectifi ed Linear Unit) 함수 등 16개의 연산자에 대한 실시간 고속연산을 처리할 수 있는 수준으로 개발 중이다. 네오와인은 이 AI 반도체 개발에 ONNX(오픈 뉴럴 네트워크 익스체인지) 표준을 적용했고 E(Embedded)-ONNX 소프트웨어를 제공한다. 이로써 다양한 프레임워크(파이토치, 텐서플로우 등)에서 개발된 AI 추론모델을 코드 변경 없이 사용할 수 있다.

보안 반도체 또한 디지털 전환에 필수 부품이다. 중요한 정보까지 데이터베이스화하는 디지털 전환은 내부 정보를 무단으로 유출·변경하려는 외부의 위협으로부터 데이터를 보호하기 위해 보안 대책을 꼭 마련해야 한다. 네오와인은 데이터의 무단 복제를 방지하는 ALPU와 해킹을 차단하는 DALPU 실물도 전시했다. ALPU는 개별 보안코드를 내장해 펌웨어 복제를 막는다. DALPU는 키 관리와 암·복호화를 칩 내부에서 수행해 해킹을 원천 차단한다.

네오와인 관계자는 “AI 반도체는 AI 기술 습득을 원하는 업체에서, ALPU와 DALPU는 영상 보안 업체에서 관심을 보였다”며 “예상과 달리 실물 부품을 보려고 하는 관람객도 꽤 많은 것 같아서 다행”이라고 밝혔다.

수집·처리한 빅데이터를 서버 또는 다른 단말기에 전송하려면 기존 통신 규격보다 전송 속도가 빠르고 전송량이 많은 통신 환경을 갖춰야 한다. 따라서 5G는 디지털 전환의 필수 기술로 여겨진다.

극고주파(밀리미터파, mmWave) 무선통신 기술 기업 ‘코모텍’은 5G 통신 안테나와 무선브릿지 장비를 전시했다. 코모텍은 92~110㎓(기가헤르츠) 광대역 무선백홀 시스템과 E-대역(E-Band, 60~90㎓) 및 D대역(D-Band, 110~170㎓)은 물론 300㎓와 Sub-㎔(테라헤르츠) 대역까지 전송 가능한 통신 안테나·시스템을 생산하고 있다. 따라서 현재 상용화된 6㎓ 이하 대역(Sub-6㎓, FR1) 5G는 물론 24㎓ 이상의 고대역(FR2) 5G 서비스와 Sub-㎔급 6세대 이동통신(G6)에도 대응할 수 있다.

특히 무선브릿지는 5G FR2와 6G 시스템에 꼭 필요한 장비다. 무선통신망을 구축하려면 기지국을 세워야 하고 통신국과 기지국, 기지국과 기지국 사이에 정보를 주고받을 수 있도록 연결해야 한다(백홀). 지금까지 광 케이블을 통해 기지국 사이를 연결했지만 5G만 해도 4G 대비 데이터 전송량과 전송 속도가 20배 이상 높아 기지국을 모두 유선으로 연결하는 데 많은 시간과 비용이 든다. 만약 코모텍 장비 같은 무선 백홀 시스템을 차세대 이동통신망 구축에 활용한다면 통신 인프라를 비교적 수월하게 구축할 수 있다.

코모텍의 무선 백홀 시스템은 최대 10Gbps(초당 기가비트 데이터 전송량)까지 무선 광대역 전송이 가능해 차세대 이동통신망 구축을 쉽게 만든다. 코모텍 관계자는 “2030년 상용화 예정인 6G 관련 기술 로드맵은 나와 있고, 코모텍 안테나와 백홀 시스템은 6G 로드맵에 대응하는 실물까지 만들어진 상태”라며 “트랜시버(송수신) 모듈과 칩만 개발된다면 6G 서비스를 구현할 수 있다”고 설명했다.

5G 규격이 보급되면서 많은 IT 기기가 높은 주파수의 신호를 사용한다. 이에 개발 중인 제품을 점검하는 장비의 최소사양도 점점 높아졌다. 개발자들은 단순히 측정 가능 주파수의 상한을 높이는 것뿐만 아니라 낮은 신호 손실률처럼 정밀함도 갖춘 장비를 원한다.

5G 밀리미터파 테스트용 케이블·어댑터를 국산화한 오에스아이(OSI)는 전시 부스에서 직접 케이블과 어댑터 성능을 시연했다. 벡터신호분석기(VSA, 특정 범위 주파수의 입력 신호에 대한 크기와 위상을 측정)에 OSI 페이즈(위상, Phase) 마이크로 케이블과 타사 제품을 연결하고 선을 구부렸을 때 신호 특성이 얼마나 변화하는 지를 직접 체험해볼 수 있었다. 선을 움직이거나 구부릴 때마다 파형이 변하는 다른 제품과 달리, OSI 케이블은 변형을 가해도 파형 왜곡 없이 신호를 안정적으로 전송했다. OSI는 아머(Armour) 케이블로 내구성을 높이면서도 편조처리를 통해 유연성을 확보했다. 따라서 개발자는 극한의 환경에서도 파형 안정성을 유지하면서 개발 중인 제품을 정밀하게 검사할 수 있다. 케이블은 종류에 따라 최대 67㎓까지 지원해 5G 신호를 측정할 수 있다.

OSI 관계자는 “5G 테스트 시장을 개척하기 위해 이번 전시회에 나왔다”면서 “현재 KMW 등 국내외 무선통신 장비 업체와 협업 중”이라고 말했다. 이어 “신호 특성이 우수한 이 케이블은 최근 애플 등 글로벌 IT기업의 5G 신호 테스트에 사용될 만큼 시장 내 입지를 넓혀가고 있다”고 언급했다. OSI 페이즈 마이크로 케이블과 어댑터는 디지털 이노베이션 어워드 2021 제품 부문을 수상했다.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 유행 우려에도 업계 종사자들과 학생, 일반인 등 디지털 전환에 관심을 갖고 있는 많은 사람이 이번 전시회를 찾았다. 한 업계 관계자는 “하루 2000명 이상 관람객이 방문한 것으로 보인다”며 “올해 초·중순에 열렸던 전시회보다 사람이 많다”고 밝혔다. 이어 “시장·기술 동향 파악 외 실제 제품 구매 목적으로 방문한 고객들도 있었다”면서 “사업적 성과를 낼 수 있었기에 전시회에 참가하길 잘한 것 같다”고 소감을 전했다.