헬스케어 반도체의 핵심? ‘저전력, 소형 패키지, 보안, 개발기간 단축’ (2)

[테크월드=이나리 기자] 맥심 인터그레이티드는 최근 웨어러블과 헬스케어 관련 반도체 제품을 활발하게 선보이고 있는 반도체 업체 중 하나다. 특히 웨어러블과 헬스케어 기기를 개발하는 국내 중소기업과 스타트업이 성장할 수 있도록 관련 개발보드를 무료로 제공하는 프로그램을 진행하며 적극 지원해 주고 있다.

장흥종 맥심 인터그레이티드 코리아 상무를 만나 맥심의 사업 비즈니스와 더불어 헬스케어 반도체의 중요 요소에 대해 들어봤다. 

Q. 헬스케어 관련 반도체의 핵심 요소는 무엇인가? 

헬스케어 기기의 반도체 제품은 저전력을 사용해서 배터리 수명을 극대화시키는 것이 매우 중요하다. 사실 헬스케어 웨어러블 제품 외에도 모든 포터블 제품은 리튬이온 배터리를 사용하고 있기 때문에 배터리 수명 문제는 모든 디바이스에 해당되는 문제다.

점차 소형화되고 있는 디바이스에 탑재되는 배터리 크기를 늘리지 않고 사용시간을 확대한다는 것은 매우 어려운 기술이다. 그동안 디바이스를 위한 다른 반도체 기술은 점진적인 발전을 해왔는데, 그에 비해 배터리 용량 기술은 생각보다 많이 발전하지 못한 것이 사실이다. 그만큼 배터리 기술이 어렵다는 것을 뜻한다. 따라서 반도체 업체 입장에서는 저전력 제품을 내놓는 것이 ‘핵심 키’다.  

예를 들어, 헬스케어 디바이스 중에서 체온 측정, 인슐린 투입, 심박수 모니터링을 위한 의료용 패치는 긴 시간 안정적으로 작동해야 한다. 이 기기들은 사용되기 전까지 오랜 기간 비품실과 의약품 창고에 보관됐다가 바로 의사와 환자가 사용하고, 또 환자가 이동하면서 장시간 착용해야 하기 때문이다. 

특히 큰 병원에서 사용되던 초음파 장비는 저렴한 가격대의 비외과적인 진단 장비로 개발되면서 소규모 의원이나 환자 개인의 가정으로 빠르게 확산되고 있다. 대중화된 초음파 장비는 기존 장비보다 더 작고, 더 뛰어난 선명도를 제공해야 테스트와 진단을 신속하고 정확하게 할 수 있다. 이 때문에 초음파에 사용되는 반도체는 고집적 소형 패키지 제품이어야 한다. 

또 헬스케어제품의 경우 보안도 중요한 요소다. 어느 모바일 디바이스와 마찬가지로 환자의 개인 정보가 누출되면 안되기 때문이다. 일반적인 소형기기의 경우 소프트웨어를 통해 데이터를 암호화하는데, 맥심은 하드웨어단에서 암호화하는 제품을 제공해 보다 강력한 보안기술을 구축했다. 이는 해킹에 대해 강건성이 있고 보안에 철저하다는 점을 말해준다. 

또 소비자용 디바이스의 경쟁이 점차 심화되고 웨어러블 기기의 개발 주기가 단축되면서 얼마나 빨리 컨셉을 잡고 개발 시간을 줄여 시장에 출시하냐가 관건이다. 일례로 맥심은 ‘h센서 플랫폼’을 제공함으로써 단편적 IC를 넘어 개발 시간을 단축시켜 개발자에게 편의를 돕는 툴을 제공하고 있다. 개발 툴은 여러가지 부품간의 상호운용성 부분이라든가 최적화 부분들, 즉 개발자들이 반복해야 하는 작업을 이미 구현해 제공하는 방식이다. 

따라서 헬스케어를 포함한 웨어러블 디바이스를 위한 반도체에서 중요한 것은 저전력(대기파워), 고집적 소형 패키지, 보안 기능 강화, 개발시간 단축시키는 플랫폼 툴 등 4가지로 요약할 수 있다. 
 

Q. 맥심은 웨어러블 SoC 등의 제품 출시를 활발히 하면서 앞으로 웨어러블 시장으로 확대하겠다고 공식 발표한 바 있다. 지금까지의 성과는 어떠한가?

그동안 한국 시장에서 맥심은 스마트폰에 좋은 성과를 보여왔다. 헬스케어 관련된 부분에서는 스마트폰 안에 심박센서를 공급했었고, 몇 년 전부터는 시장을 확대해 헬스 웨어러블, 초음파 이미징 등 헬스케어 분야에서 다양한 제품을 선보이고 있다. 

맥심의 대표 제품으로는 h센서 플랫폼(헬스 웨어러블), 트랜시버 MAX2082∙MAX4068(초음파 이미징) 등이 있다. 앞서 설명했던 h센서 플랫폼은 ARM 엠베드를 지원하는 웨어러블 헬스케어•피트니스 애플리케이션 설계자를 위한 플랫폼이다. 쉽게 말해, 헬스케어용 MCU에 심박센서, 온도, 심전도 등으로 구성된 하드웨어와 알고리즘을 제공해서, 개발자들이 목표한 애플리케이션을 바로 개발할 수 있도록 개발 기간을 단축 시키는 툴이다.

MAX2082의 경우, 기존 솔루션과 비교해서 필요한 보드 공간을 40% 절약할 수 있으며 특히 휴대형 시스템에 이용하기에 유용하다. 기존 디자인은 최대 128개 채널 각각에 대해서 T/R 스위치만으로도 9개 이상의 소자 부품을 필요로 하므로 이를 감안하면 MAX2082는 수천 개의 이산 소자를 대체할 수 있다. 또한 MAX2082는 전원장치 잡음과 스위칭 잡음 모두를 최소화함으로써 뛰어난 영상 품질을 가능하게 한다. 최근 모바일 헬스케어 스타트업 힐세리온이 자사의 휴대용 무선 초음파 진단기 ‘소논(SONON) 300’ 시리즈에 이 제품을 적용했다. 

또 최근 나노파워 부스트 레귤레이터 ‘MAX17222’를 출시한 것이 가장 주목할 만한 성과였다. MAX17222는 300nA에 불과한 최저 대기전류(IQ)로 초소형 폼팩터에서 가장 긴 배터리 수명을 구현하기 때문에 헬스케어 웨어러블 기기 뿐 아니라 웨어러블, 컨슈머 사물인터넷(IoT) 설계에서도 다 사용될 수 있다. 따라서 최근 대기업에 블루투스 헤드셋을 납품하는 업체에서도 나노파워 부스트 레귤레이터 사용을 적극 검토하고 있는 등 시장에서 좋은 반응을 받고 있다. 

Q. 헬스케어(웨어러블) 반도체 시장을 바라보는 관점은? 

IDC는 웨어러블 기기가 2020년까지 연평균 18.4% 성장할 것으로 전망했다. 이런 시장 변화에 발맞춰 맥심도 웨어러블, 사물인터넷 부문에 주력하고 있다. 웨어러블의 미래는 헬스케어•피트니스에 달려 있다 해도 과언이 아니다. 맥심은 전략 지속성 차원에서 바이오 센서, 광학 센서, 공기, 온도, 가스 등을 측정하는 환경 센서 등 제공에 집중하고 있으며, 이를 통해 궁극적으로 인간의 삶을 향상시키는 헬스케어 제품 개발에 주력할 예정이다. 

우리나라 사람은 대형 병원을 선호하는 경향이 있다. 이런 이유로 아직 홈케어 초음파 기기 시장은 다른 기업들이 많이 도전하지 않은 니치마켓으로 여겨진다. 앞서 언급한 맥심의 제품이 들어간 국내 스타트업 힐세리온의 휴대용 무선 초음파 진단기 ‘소논 300’은 초음파 기기 시장에서 선두주자로서 성장 가능성이 높다고 보여진다. 

힐세리온과의 협업처럼 우리는 앞으로도 새로운 애플리케이션을 위한 솔루션을 지속적으로 개발하면서 다양한 헬스케어•피트니스 웨어러블 업체와 협업할 예정이다. 특히 높은 잠재력을 지닌 국내 중소기업들과 소프트웨어 알고리즘 협업과 스타트업 지원 프로그램 ‘위 러브 스타트업(We Love Startup)’을 진행함으로써 국내 기업이 혁신적 시스템 디자인을 설계하도록 도우며 동반성장 해 나가가겠다.