더 작게, 더 많은 대역 탑재하라

다기능화 급진전…설계, 신소재 개발 시급

안테나는 일단, 크면 클수록 좋다. 다시 말해 안테나는 안테나의 체적에 비례하는 성질을 가지기 때문에 안테나 전기적 크기를 해당 주파수의 파장보다 현저히 줄이면 대역폭이 감소하는 현상이 일어난다는 의미이다. 이 부분에서 이동통신 안테나 엔지니어는 고민에 빠진다.이동통신용 안테나 분야에서 다중 대역화와 함께 초소형화가 가장 큰 이슈로 부각되고 있기 때문이다. 이는 이동통신용 안테나가 외장형에서 내장형으로 바뀌어 가고 있다는 현상과도 맥을 같이 한다.기존에는 소형화를 위해 한정된 공간에 도선의 물리적인 길이를 최대한 길게 하는 방식을 사용했으나 최근에는 신소재를 이용한 소형 안테나가 집중적으로 연구되고 있다. 칩형 안테나 기술에서 PCB내에 직접 안테나를 내장하는 기술이 대학과 연구기관을 중심으로 연구되고 있으며, RF 부품 단일화를 위해 MEMS 기술을 이용하여 RF 칩셋에 내장하는 기술도 연구되고 있다. 성능이 우수한 소형 안테나를 만들기 위해서는 설계기술이 발달해야하고, 지금과는 다른 물성을 가진 재료를 개발해야 한다고 업계 관계자는 입을 모으고 있다.기술력을 앞세워 국내 시장을 주도하고 있는 국내 이동통신용 안테나 업체들은 현재 본궤도에 오른 DMB(디지털멀티미디어방송) 시장에서 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 또한 휴대전화에 적용되고 있는 다양한 통신 기술을 지원하기 위해 GPS, 블루투스, 와이브로 등의 안테나도 대응하고 있다. 특히 유럽향의 DVB-H 시장은 향후 거대 시장으로 떠오를 전망이어서 국내 안테나 업체들의 발걸음이 빨라지고 있다.국내 업체, DMB 안테나 시장 장악국내 이동통신용 안테나 시장을 약 25% 점유하고 있는 EMW안테나는 휴대전화용 내외장형 안테나를 삼성전자, LG전자 등 국내 이동통신 단말기 제조업체에 납품하고 있다. 향후 시장을 대비하기 위해 WLAN, DMB, Wibro, W-CDMA로 이어지는 제 3세대 통신과 RFID 등 유비쿼터스 네트워크 시대에 대비한 관련 안테나 기술을 개발, 완료한 상태이다.특히 이 회사는 최근 단 한개로 세계 각국의 휴대이동 방송을 모두 수신할 수 있는 안테나를 포스텍, 서울대학교, 포항공대 등의 컨소시엄과 함께 개발해 눈길을 끌었다.이번 개발은 정보통신부의 국가선도기반기술개발사업의 일환으로 추진되는 ‘휴대이동방송 초소형 복합형 안테나 기술 개발’ 프로젝트의 일환인 것으로 알려졌다. 현재 휴대이동 방송을 수신하려면 방식에 따라 각각 다른 안테나를 써야 하는데, 이 안테나는 VHF 대역의 밴드Ⅲ를 이용하는 DMB 방식과 1.4GHz 대역의 L-밴드 기반의 DMB, UHF 대역의 유럽형 DVB-H 등 현재 나와 있는 대부분의 휴대이동방송을 지원한다고 회사 측은 밝혔다. 이에 따르면 하나의 안테나로 위성 DMB나 지상파 DMB, 유럽형 DMB 등을 모두 볼 수 있다.2009년까지 진행되는 이 프로젝트가 완성되면 가로 및 세로가 20mm 정도에 불과한 초소형 안테나가 탄생하는 것이다. 현재 지상파 DMB 안테나 길이는 보통 100mm 전후이며, 위성 DMB 안테나 역시 75mm 정도가 적용되고 있다.올 3월 부로 (주)에이스테크놀로지와 분할, 별도 법인으로 설립된 에이스안테나는 안테나 사업을 집중적으로 확대하고 있다. 에이스안테나는 세계 최초 지상파 DMB 단말기용 안테나 개발 및 상용화에 성공한 기술력을 바탕으로 최근에는 고른 수신 특성을 갖춘 T-DMB 안테나 제품과 크기를 최소화한 S-DMB 안테나 제품을 개발했다. DMB 전용모듈 안테나는 85mm의 초소형으로 제작됐다. 또한 에이스안테나는 지난 4월에 열린 IT Korea-KIECO 2006 전시회에서 T-DMB용 수신기 및 모듈을 선보였다.“국내 이동통신용 안테나 업체들은 안으로는 신기술 개발과 밖으로는 국내업체간 과열경쟁, 외국업체 진입에 대응해야 하며 최근에는 단말기 시장의 부진이라는 복병을 만났다”에이스안테나의 이재호 수석연구원은 “휴대단말기를 이용하는 방송 서비스인 T-DMB와 S-DMB의 두 서비스는 사용 주파수가 다르며 특히, T-DMB의 경우 안테나 적용이 힘들어 외장형 안테나를 적용 중이지만 휴대 단말기에서 안테나 공간을 충분히 할당할 수 있다면 내장하는 것이 가능하다고 본다”며 내장형으로 적용 될 것이라고 예상했다.S-DMB용 안테나의 경우 사용 주파수가 높아 단말기의 아주 적은 공간에서도 사용이 가능하다. 이 수석은 이러한 상황에서 데이터 서비스가 매우 곤란하다며 두 브랜치 이상을 사용하는 다이버시티 방식이 적용되어야 한다고 지적했다.단말기 업체 실적 부진에 성장 주춤이처럼 국내 이동통신용 안테나업체들의 기술 개발이 빠르게 진행되고 있는 가운데, 하반기로 갈수록 경기 상황이 변수로 작용할 것이라는 전망도 나오고 있다. 국내 대표적 단말기 업체인 삼성전자와 LG전자의 휴대전화 사업이 실적 부진을 면치 못하면서 일부업체는 감원 등의 구조조정을 실시하고 있는 것으로 알려졌다. 이는 곧바로 안테나 업체들에게 영향을 주고 있다. 업계에 따르면 EMW안테나는 지난 1분기 60억원을 밑도는 매출을 기록, 작년 4분기 대비 40% 정도가 감소했으며, 에이스안테나도 1분기 매출이 25억원에 그친 것으로 나타났다. 지난해 에이스안테나가 계열 분리 이전에는 에이스테크놀로지에서 약 400억원의 매출을 올린 것에 비하면, 아무리 분기실적이라고 해도 매출이 크게 감소한 셈이다.이 같은 원인은 국내 업체들이 장악하고 있는 DMB 시장에서도 확인할 수 있다. 일반 모바일 안테나 뿐만 아니라 DMB 시장에서도 과열 경쟁이 일어나면서 수익성이 떨어지고 있으며 DMB가 국내에 제한적인 시장이라는 점도 향후 불안한 요소로 작용하고 있다. 업계 관계자는 외국 업체들이 국한된 시장성을 보고 DMB 시장 진입을 꺼리고 있지만, 최근 몇 년 사이에 외국 안테나 업체들의 시장 진입이 활발하게 이뤄지면서 국내 시장을 잠식해 나가고 있는 것으로 나타났다. 또한 국내 단말기 업체들이 외국 업체의 제품을 선호하는 경향도 문제라고 지적한다. 삼성이나 LG 등의 국내 업체들이 노키아나 모토로라 등이 사용하는 제품을 의도적으로 따라 쓰는 경향이 있다는 설명이다.이에 국내 안테나 업체들은 차세대 기술 개발에 박차를 가하고 있으며, 수익성 확보를 위해 사업 다각화도 모색하고 있다. 본격적인 무한경쟁 체제에 들어간 안테나 업체들의 다음 향보에 관심이 모아지고 있다. <신윤오 기자>INTERVIEW / 성원모 EMW안테나 연구소장“DMB용 안테나 기술 바탕, DVB-H 시장도 자신”차세대 통신 안테나 기술 개발에 초점지난 98년 6월에 설립된 이동통신 단말기용 안테나 전문 회사인 EMW안테나는 지난해 11월 코스닥 시장에 상장하면서 명실공히 국내 매출 1위의 안테나 기업으로 올라섰다.EMW안테나는 2005년까지 휴대전화 안테나, 차량용 안테나 등 로엔드 중심의 외형을 확대했다가 올해는 DMB용 안테나, RFID용 안테나, 모듈형 안테나에 주요 수익원으로 휴대전화 LCD 윈도우까지 외형을 넓혔다. 2007년 이후에는 고부가가치 제품으로 지속성장하는 기업으로 도약하기 위해 와이브로, RFID, 모바일TV 등 신성장동력 사업을 발전시킬 계획이다. 이 회사의 기술 개발을 주도하고 있는 성원모 연구소장을 만났다.-올해 안테나 시장의 기술 트렌드는 무엇이라고 보는가.2004년~2005년까지는 카메라폰, MP3폰 등의 시장이 컸다면 올해는 국내외업체들이 DMB 시장에서 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 사실 DMB 폰이라는 것이, 방송 서비스를 휴대전화에 넣은 것에 불과하기 때문에 안테나 기술이 어느 때보다도 더 중요하게 부각되고 있다.-유럽의 DVB-H 시장에 대한 기대도 커지고 있는데.유럽의 DVB-H나 미국의 미디어플로는 주파수가 700MHz 이하로 소형 광대역 안테나를 필요로 한다. DVB-H의 주파수대는 470~740MHz인데, 국내 안테나 업체들은 이보다도 더 낮은 주파수대의 DMB 안테나 기술 경험을 가졌기 때문에 외국 업체들에 비해 유리한 고지에 있다고 본다. EMW안테나는 현재 삼성, LG 단말기에 제품을 공급하고 있다. DVB-H용 내장형 안테나 개발이 시급하다.-EMW안테나의 발전 방향은.최근 몇 년 외국 안테나업체들의 국내 진출이 눈에 띄게 늘어나면서 치열한 경쟁이 벌어지고 있다. EMW안테나는 2006년 하반기 이후 모듈형 안테나, RFID, DMB 등 차세대 제품을 통한 본격적 매출 신장을 기대하고 있다. 범용 제품 개발에 초점을 맞추되 차세대 통신 기술에 맞는 안테나 기술도 개발해 나갈 것이다.<신윤오 기자>INTERVIEW / 이재호 (주)에이스안테나 수석연구원신기술로 안테나 업계 ‘에이스’될 터신소재 이용한 칩 안테나 적용 넓혀무선통신장비 전문제조업체 (주)에이스테크놀로지로부터 지난 2월 28일부로 분할된 (주)에이스안테나는 지상파 DMB 및 와이브로 환경으로 급증하고 있는 무선통신용 안테나 수요에 적극 대응하고 있는 안테나 전문업체이다. 이재호 수석연구원으로부터 에이스안테나의 차별화된 경쟁력이 어디에서 나오는지 들어봤다.-에이스안테나가 다른 회사와 구별되는 차별성은 무엇인가.안테나 제작이 가능한 다양한 구조 및 재료의 특성을 파악 중에 있으며, 이를 이용하여 일부 시제품을 만들고 있지만 현재 신제품을 소개할 단계는 아니다. 에이스안테나는 헥사 밴드(GSM850/GSM900/ GPS/DCS/USPCS/WCDMA)용 안테나를 개발을 했으며, 제품 특징은 PIFA 타입으로 방사체는 다층 구조이다. 임피던스 성분을 높게 변환하여 대역폭을 확보 했으며, 안테나 효율은 60% 이상, 정재파비는 3.0이하, 안테나 하단에 그라운드 플레인(Ground plane)을 추가하여 SAR 영향을 최소화 했다.-신소재를 이용한 안테나 개발은 어떻게 진행되고 있는가.우리는 신소재를 이용한 넌 셀룰러(Non-Cellular band)용 블루투스 칩 안테나를 개발했다. 기존의 제품은 LTCC, Bulk를 이용한 세라믹 제품으로 단말기에 적용시 작은 크기로 인하여 안테나 방사 성능이 떨어지는 문제가 많았지만, 신소재 폴리머 수지를 적용하여 개발된 이 칩 안테나는 기존의 안테나 보다 평균 게인이 약 2~3dB 정도 성능이 향상됐다. 안테나 효율도 60% 이상이며 주파수 공진점 조정도 용이하고 가격대에도 기존의 방식과 거의 동일하다. 향후 많은 모델에 적용될 것으로 예상된다.-국내 안테나 시장에 많이 진입하고 있는 외국 업체들에 대한 대응은.빠른 대응력과 신기술을 적용하는 것 밖에 없다. 전문 기술팀 운영과 지속적인 신기술 개발로 새로운 기술을 고객에게 제공함으로써 명실상부한 안테나의 ‘에이스’로 남을 수 있다고 본다.

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김가희 (webmaster@techworld.co.kr)

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