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인공지능 음성로봇 시대, ‘음성 칩’ 경쟁 제 2막 열리나MEMS 마이크로폰 시장 1위 놀스 위협하며 업계 신기술 개발과 협력 활발
이나리 기자 | 승인 2017.08.10 15:52

[EPNC=이나리 기자] 아이폰의 ‘시리’, 구글의 ‘나우’, 마이크로소프트의 ‘코타나’, 아마존의 ‘알렉사’, 국내 SK텔레콤의 ‘누구’ 등과 같은 음성로봇을 구현하는 기술인 음성 칩 시장이 빠른 성장과 함께 업체간 경쟁이 재편성되고 있다. 

스마트폰으로 시작된 음성로봇, 스마트 스피커로 확대 
MEMS 마이크로폰 급부상 

사용자의 음성으로 디바이스를 작동시키고 명령을 내리는 음성로봇 서비스는 2011년 아이폰을 시작으로 최근 하이엔드 스마트폰의 주요 기능으로 자리 잡았다. 대표적으로 아마존은 2014년 인공지능(AI)이 탑재된 가정용 스마트 스피커 ‘알렉사 에코’를 출시하면서 북미지역에서 선두주자로 음성인식 비서 시장을 형성했다. 구글은 2016년 ‘구글홈’을 발표했고, 연이어 마이크로소프트는 지난해 12월 음향 기기제조사인 하만과 함께 AI 홈스피커를 공개했다. 

최근 음성로봇 기술은 스마트폰과 가정용 스마트 스피커 뿐 아니라 웨어러블, 자율주행차 등 다양한 분야에서 활용도가 높아지면서 반도체 업계에서는 음성 칩 관련 기술 경쟁이 심화되고 있다. 

구글의 스마트홈 스피커 '구글홈'

음성 인식을 돕는 반도체 중 필수적인 ‘MEMS(Micro Electro Mechanical System) 마이크로폰’은 2002년에 미국의 놀스(Knowles)가 처음으로 선보였으며, 애플이 2012년 아이폰5에 ‘시리’ 서비스를 제공하기 위해 처음으로 놀스의 MEMS 마이크로폰을 채택하면서 시장이 급부상했다.

시장조사기관 욜(Yole)이 지난 6월에 발표한 보고서에 따르면 MEMS 마이크로폰과 더불어 기존에 각광 받았던 전자콘덴서마이크(Electret Condenser Microphone, ECM), 오디오 IC 시장은 2016년 150억 달러 이상을 기록했고, 2022년까지 연평균 6% 성장할 것으로 전망했다. 

그 중 MEMS 마이크로폰은 2016년 9억 3300만 달러 시장을 기록했고, 2017년에는 10 억 달러 이상 시장을 형성하며, 약 50억 개 이상의 디바이스에 탑재될 것으로 예측된다. 또 MEMS 마이크로폰은 2017년부터 2022년까지 연평균 11.3% 성장하며 가장 높은 성장폭을 기록할 것으로 전망된다. 반면, 코덱, DSP, 증폭기를 포함하는 오디오 IC 시장은 2016 년 43 억 달러 시장 규모를 형성했다.

마이크로폰 시장 현황 (자료: 욜)


음성 칩 주도권 변화 꿈꾸며 업체간 협력 활발 ‘시장 다각화’ 

MEMS 마이크로폰의 시장 선두주자는 앞서 언급한 미국의 놀스가 압도적인 시장 점유율로 1위를 차지하고 있다. 놀스의 출하량은 2위인 중국의 고어텍(Goertek) 보다 2배 이상 차이가 난다. 연이어 3위 중국의 ACC, 4위 프랑스와 이탈리아 합작 기업 ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics), 5위 국내 기업인 BSE 등이 시장에서 독보적이다. MEMS 마이크로폰의 핵심 기술인 MEMS 음향센서 칩 시장 기준에서는 놀스, 독일의 인피니언이 앞도적으로 높은 시장 점유율을 차지하고 있다. 

그러나 최근 음성 칩 관련 시장은 여러 기업이 진출하면서 시장 경쟁이 다각화 되고 있다. MEMS 마이크로폰 시장이 매년 성장세 인데, 업계 1위인 놀스의 매출이 감소했다는 것은 더 이상 한 기업의 독주가 쉽지 않는다는 것을 입증한다. 놀스의 2017년 2분기 매출은 1조 9020만 달러로 전분기 대비 2% 감소했고, 특히 오디오 부분 매출은 지난해 2분기 대비 2% 감소한 것으로 분석된다.  

이 가운데, 음성 칩 시장에서 신기술을 강점으로 내세운 스타트업의 활약이 눈에 띈다. 또 놀스를 따라잡기 위해 MEMS 마이크로폰 선두 업체들은 관련 스타트업과 협력을 통해 시장에서 도약을 모색하고 있다.

MEMS 마이크로폰은 크게 정전용량형(Capacitive-type)과 압전형(Piezoelectric-type) 방식으로 구분되는데, 놀스가 선보이는 기술은 정전용량형 기반이다. 반면, 2009년 설립된 미국 업체 베스퍼(Vesper)는 신기술인 압전형 방식의 MEMS 마이크로폰을 선보이면서 급부상 했다. 

아마존의 알렉사 펀드와 MEMS 마이크로폰 공급업체인 ACC는 베스퍼의 투자자로 나서며 경쟁 다각화를 지원하고 있다. 또 2016년 ACC는 베스퍼와 스마트폰 압전형 MEMS 마이크로폰 상용화를 위한 협약을 체결했다.  

또 2014년에 설립된 오스트리아 업체 유사운드(USound GmbH)는 MEMS 마이크로폰 스피커 제조용 압전 MEMS 플랫폼을 개발했다. 유사운드는 지난 1월 1200만 유로의 투자액을 유치해 주목 받았으며, 투자자로는 반도체 설계 지적재산권(IP) 기업인 ARM의 설립자 헤르만 하우저(Hermann Hauser)가 참여한 것으로 알려졌다. 또 지난 2월 유사운드는 ST마이크로일렉트로닉스와 함께 소형 압전 MEMS액추에이터 생산 관련 협력 체결을 발표했다. 

MEMS 음향센서 칩 시장에서 2위인 인피니언은 지난 8월 7일 패키지화된 실리콘 마이크로폰 시장 진출을 알렸다. 또 인피니언은 패키징 파트너사들과 협력해 대량 베어 다이(bare die) MEMS와 ASIC 사업 모델을 확장해 경쟁력을 강화한다는 전략이다. 

인피니언의 MEMS 마이크로폰(위측), 퀄컴의 스마트 오디오 플랫폼(아래측)

그 밖에도 모바일 AP(Application Processor) 업체인 퀄컴이 인공지능 스피커 시장을 정복하기 위해 음성 칩 시장에 뛰어들면서 업계 이슈가 됐다.  

퀄컴은 지난 6월 15일 인공지능 스피커에 최적화된 프로세싱, 음성 인식, 고급 오디오 기능을 모두 포함하는 ‘스마트 오디오 플랫폼(Smart Audio Platform)’을 공개했고, 올해 3분기 중 출시할 예정이라고 밝혔다. 이 스마트 오디오 플랫폼은 구글 어시스턴트, 아마존 알렉사 등의 가상음성비서를 지원하고, 멀티 마이크, 음성 활성화, 노이즈 제거, 고음질 음성 통화 등 다양한 스마트 기능을 포함하기 때문에, 이를 통해 제조사는 인공지능 스피커 개발 기간을 단축할 수 있다는 것이 퀄컴 측의 설명이다. 

시장 조사기관 가트너는 인공지능 스피커 시장 규모가 2020년이면 21억 달러(약 2조 3500억 원) 규모가 될 것으로 예상했다. 또 아마존, 구글, 마이크로소프트 등에 이어서 애플까지 경쟁에 합류하면서 올해 12월 인공지능 음성로봇 ‘홈팟’ 공식 출시를 앞두고 있다. 이처럼 음성 칩 수요가 스마트폰에서 스마트 스피커 시장으로 확대됨에 따라 반도체 업체 간 경쟁은 더 심화되고 있다. 음성 칩 시장의 제 2막이 기대 된다. 

#인공지능#음성로봇#음성 칩#MEMS 마이크로폰#스마트홈 스피커

이나리 기자  narilee@epnc.co.kr

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