[인터뷰] 로옴 “SiC 파워디바이스로 오토모티브 점유율 고공행진”

우다가와 마사카즈 로옴 세미컨덕터 코리아 사장

[테크월드=이나리 기자] 일본에 본사를 두고 있는 로옴 세미컨덕터(ROHM Semiconductor)는 백색가전과 자동차 분야에서 높은 인지도와 시장 점유율을 보유하고 있는 기업이다. 최근 전세계적으로 자율주행차 기술 개발에 따라 오토모티브 반도체 시장이 성장세인 가운데 로옴 또한 오토모티브 매출이 크게 향상되며 상승가도를 달리고 있다.

로옴은 지난 10년간 오토모티브를 중점 시장으로 사업을 전개한 결과 2004년 전체 매출 중 오토모티브 구성비가 11％에서 2016년 31％로 대폭 성장했고, 2016년 로옴의 오토모티브 사업 실적은 1101억 엔(약 1조 1289억 원)을 기록했다. 올해 상반기 성과를 바탕으로 실적을 예상하면, 2017년 오토모티브 사업 실적은 1180억 엔(1조 2094억 원)으로 또다시 성장할 것으로 기대된다.

이 같은 성과는 로옴이 오토모티브 뿐 아니라 사업기기 관련 분야 모두 연간 2％씩 성장을 지속하고 있기 때문이다. 따라서 로옴은 2020년에까지 매출 비중이 자동차 35%, 산업기기 15%로, 두 분야가 총 50%를 달성하는 것을 목표로 하고 있다.

SiC 파워 디바이스 영역 선두 기업으로 ‘자리매김’

로옴은 오토모티브에서 크게 4가지 분야에 주력하고 있다. 구체적으로 ▲오디오・인포테인먼트(LCD 판넬 칩세트, 전원 IC, 고해상도 음원 대응 오디오 IC) ▲Body 제어(다기능 LED 드라이버, 차내 통신 IC, 소신호 디스크리트) ▲파워 트레인(SiC 파워 디바이스, IGBT, 게이트 드라이버, 션트 저항기, 파워 디스크리트) ▲ADAS(전원 IC, 신호처리 IC, 파워 MOSFET 등) 등의 제품을 생산하고 있으며, 전원 IC, 파워 디바이스, 디스크리트, 저항기도 포함된다.

우다가와 마사카즈 사장은 “자동차 시장은 생산면에서 호조세를 보이고 있고 더불어 EV와 ADAS (첨단 운전자 지원 시스템) 등의 기술 개발이 본격화되면서 새로운 반도체 수요가 창출되고 있다. 로옴은 기존의 저항기, 소신호 디스크리트, 오디오 IC에서 시작된 거래를 강점인 아날로그 파워 디바이스를 대표하는 전원 IC를 중심으로 바디, 파워 트레인, 더 나아가 ADAS로 확대해 나가고 있다. 최근에는 SiC를 중심으로 파워 디바이스의 디자인인(Design-In)을 전개해 나가고 있다”고 말했다.

디자인인은 반도체, 자동차 부품 등의 설계, 개발 단계에서 메이커와 사용자인 기술자가 필요한 기능을 서로 협의해 생산하는 것을 말한다. 이는 범용품에 비해 비용은 높아지지만 제품의 특색을 살릴 수 있다는 것이 장점이다.

업체간 협업 통해 자동차 혁신 이어나간다

로옴은 제품 개발에 있어서 강점을 보이는 더욱 향상시키기 위해 전원 IC를 대표로 하는 아날로그 파워 분야, 소신호 디스크리트 분야, 파워 디바이스 분야의 확충을 추진하고 있다. 특히 파워 디바이스 분야에서는 2016년 10월부터 세계 최초의 전기 자동차 경주인 포뮬라 E(Formula E)에 참가 중인 벤츄리 포뮬라 E(Venturi Formula E)팀과 공식 테크놀로지 파트너십 계약 체결을 통해 머신 구동의 중핵을 담당하는 인버터 부분에 SiC 파워 디바이스를 제공했다.

이는 로옴이 세계 최고의 레이스 머신의 소형, 경량화, 고효율화를 서포트하고 있다는 것을 의미한다. 이와 관련해 우다가와 마사카즈 사장은 “우리의 사업 목표는 SiC 파워 디바이스 영역의 선두 기업으로서 SiC 제품의 품질과 효율을 전 세계에 증명해 리딩기업으로 자리매김하는 것”이라고 강조했다.

자동차가 최첨단 자율주행으로 개발되기 위해서는 여러 분야와 업체간 기술 집약이 필요하다. 이를 위해 로옴은 여러 반도체, 통신 업체들과 협업으로 기술 개발에 참여하고 있다. 2013년에는 오토모티브 마이컴으로 높은 실적을 자랑하는 프리스케일(Freescale, 현 NXP)과 협업을 시작했고, 2010년부터는 인텔(Intel)과 인포테인먼트 분야에서 지속적으로 협업해 오고 있다. 이외에도 르네사스(Renesas)와 차량용 CPU에 최적인 파워 매니지먼트를 제공하며 상호보완 관계를 맺고 있다

그 밖에 2016년부터 5GAA(Automotive Association)에 참여하고 있는데, 이는 커넥티드 카(Connected car)에 도입이 예상되는 무선 관련 제품과 관련해 전원 IC에서 디스크리트까지 다양한 제안을 추진해 나가기 위함이다.

소비전력 절감, 기능 안전 자동차용 칩 등 신기술 개발 추진

자율주행 외에도 ICT(정보 통신 기술)을 구사한 ITS(지능형 교통 시스템)의 확대 등 가까운 미래를 예측한 애플리케이션의 개발이 한층 더 가속화되고 있다. 또 EV와 FCV(수소 연료 전지 자동차)의 확대를 계기로, 전 세계적인 환경 의식도 한층 더 높아질 것으로 예상된다.

이렇듯 자동차의 전자화에 따라 자동차 자체의 소비전력이 증가하면서, 디바이스 레벨에서의 저전력 특성에 대한 요구가 높아지고 있다. 이에 따라 SiC 등의 최첨단 디바이스뿐만 아니라, 초저암전류, 고효율 전원 IC(Nano Pulse, Nano Energy) 등 아날로그 파워 디바이스가 활약할 수 있는 가능성이 높아질 것으로 생각한다. 또한, 위험을 저감시키기 위한 기능 안전에 대한 대책이 중요시됨에 따라, 세계 최초로 기능 안전 대응 오토모티브 판넬용 칩 세트 등, 디바이스 레벨에서의 대응도 추진하고 있다.

우다가와 마사카즈 사장은 “자율주행을 중심으로 자동차의 전자화가 진행됨에 따라 ‘품질’과 ‘정밀도’가 더욱 중요해 지고 있다. 로옴과 같은 디바이스 메이커는 모든 면에서 레벨업을 도모하고, 확실성과 안전성을 향상시켜 나갈 필요가 있다”고 방향성을 제시했다.

◇ 오토모티브 주요 제품

오토모티브용 60V 입력 2.5V 출력 전원 IC

최근 자동차 시장에서는 저전력과 환경 성능이 더욱 요구되고 있다. 이에 따라 업계는 기존의 12V 전원 시스템에 비해 연비 개선 효과가 높고, 48V 전원 시스템을 탑재해 풀 하이브리드 자동차에 비해 코스트 퍼포먼스가 우수한 마일드 하이브리드 자동차가 주목 받고 있다.

그러나 마일드 하이브리드 자동차는 오토모티브 시스템에 필수인 2MHz 동작을 상시 실행하면서 동시에 ECU(Electronic Control Unit) 구동을 위해 필요한 3.3V, 5V, 48V에서 직접 강압이 가능한 전원 IC가 존재하지 않았다. 이 때문에 12V 등으로 중간 전압을 만들어 2단계에 거쳐 강압할 필요가 있었다.

로옴은 신시장의 전원 IC에 대한 요구에 대응하기 위해서 아날로그 설계 기술과 파워계 프로세스 등 수직 통합형 생산 체제를 활용해 초고속 펄스 제어 기술 ‘나노 펄스 컨트롤(Nano Pulse Control)’을 개발했다. 이 기술이 탑재된 제품은 바로 48V계 전원으로 구동하는 오토모티브 시스템용 MOSFET 내장 강압 DC/DC 컨버터 ‘BD9V100MUF-C’다.

BD9V100MUF-C는 2MHz 동작 시에 최대 60V의 고전압 입력에 대해 2.5V까지의 저전압 출력 (업계 최고 강압비 1/24)을 할 수 있다. 또 기존에는 2개 이상의 전원 IC로 구성할 수 밖에 없었던 고전압에서 저전압으로의 전압 변환을 ‘1개의 전원 IC’로 구성할 수 있어 애플리케이션의 소형화와 시스템의 간략화를 한번에 실현할 수 있다.

고정밀도 LCD 패널 오토모티브 칩세트

최근 클러스터(자동차 계기판)와 카 네비게이션, 전자 미러 등의 LCD 패널화가 급격하게 추진되면서 용도의 확대에 따라 패널의 대형화와 고정밀도화에 대한 요구가 커지고 있다. 이를 실현하기 위해서는 LCD 패널을 구동하는 드라이버, 컨트롤러의 다채널화가 필요하고, 시스템 구축과 동작 검증이 어려워지기 때문에 칩세트 공급이 활발해져야 한다. 또한 전자 미러 등 이상 상태가 큰 사고로 이어지는 애플리케이션에 대해서는 사고의 미연 방지에 기여하는 기능 안전도 필요하다.

이런 시장 니즈에 따라 로옴과 로옴 그룹의 라피스 세미컨덕터(LAPIS Semiconductor Co)는 차량용 LCD 패널의 구동과 제어를 실행하는 판넬용 칩세트를 개발했다. 이 칩세트는 HD/FHD 클래스 고정밀도 LCD 판넬을 구동하는 게이트 드라이버, 소스 드라이버, 타이밍 컨트롤러(T-CON)와 이를 최적으로 동작시키는 파워 매니지먼트 IC(PMI, 감마 보정 IC 등으로 구성됐다.

또 LCD 패널용 디바이스에 기능 안전을 도입함으로써 이상 상태가 큰 사고로 이어질 수 있는 스피드미터, 사이드미러의 LCD 패널에도 대응할 수 있다. 그 밖에 이 칩세트는 타이밍 컨트롤러에 페일(Fail) 검출 기능을 탑재해 동작을 검증하기 때문에 다양한 고정밀도 LCD 패널을 구축할 수 있다.

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