와이엠케이포토닉스가 `꿈의 반도체`라 불리는 실리콘포토닉스 상용화를 눈앞에 뒀다.
실리콘포토닉스는 전기가 아닌 빛으로 신호를 전달하는 구조다. 빛으로 데이터를 보내면 이론적으로는 현재 상용화돼 있는 전기 신호를 활용하는 반도체보다 100배 이상 많은 정보를 1000배 이상 빠른 속도로 전송할 수 있다. 미국과 유럽 기업, 연구기관에서 수십년 간 활발한 연구가 이뤄졌으며 최근 인텔 등에서 상용화 사례가 속속 나오고 있다.
와이엠케이포토닉스는 29일 글로벌 기업과 무인차용 라이다센서를 공동 개발하고 있다고 밝혔다. 중국 화웨이와는 광통신용 광소자를 공동 개발하고 있다. 김영모 와이엠케이포토닉스 회장은 “올 연말이면 구현 데모가 가능한 시제품이 나온다”고 밝혔다.
와이엠케이포토닉스는 레이저 빛을 발생시키고 파장, 진폭, 분광, 간섭, 회절 등 빛 성질을 활용해 기존 전기 신호 반도체를 대체할 수 있는 기술을 보유했다. 핵심은 광 도파로(Optical waveguide) 생성 기술이다. 광 도파로는 빛이 지나다니는 길이다. 와이엠케이포토닉스는 실리콘나이트라이드(Si3N4)와 실리콘다이옥사이드(SiO2) 기반의 광 도파로를 생성하는 일체의 기술을 특허로 보유하고 있다. 빛이 지나다니는 통로는 Si3N4로 만들고 그 주변을 SiO2로 막는 구조다. SiN은 일반 실리콘(Si) 대비 광전송 손실이 적어 반도체로 만들면 우수한 특성을 낼 수 있다. 일반 반도체 CMOS 공정과 큰 차이가 나지 않아 신규 시설투자 없이도 생산이 가능하다. 상대적으로 비용이 덜 드는 옛 공정으로도 생산할 수 있어 비용도 절감할 수 있다.
와이엠케이는 5세대(G) 이동통신용 안테나 칩에 탑재되는 다중 빔 형성 위상배열 모듈(OBFN:Optical BeamForming Network) 상용화할 계획도 갖고 있다. 추후 차량용 헤드업디스플레이(HUD), 레이저 프로젝터, 고성능 소형 광학 자이로센서 등으로 제품군을 늘릴 계획이다.
김 회장은 “올 연말 시제품 개발이 완료되고 공급을 성사시키면 경기도 광교테크노밸리에 위치한 한국나노기술원과 협력해 공정 이전과 대량 생산 계획을 세워뒀다”고 설명했다.
최근 반도체 업계에선 실리콘포토닉스 제품군에 대한 기대감이 높아지고 있다. 세계 최대 반도체 업체인 인텔은 최근 미국 샌프란시스코에서 개최한 인텔개발자포럼(IDF) 2016에서 광섬유 케이블로 초당 100기가비트(Gb) 속도로 데이터를 전송할 수 있는 실리콘 포토닉스 기반 광학 트랜시버를 정식 출시했다. 이 솔루션을 활용하면 현재 주로 쓰이는 10Gb 이더넷보다 약 10배 빠른 속도로 데이터를 주고받을 수 있다. 인텔은 추후 실리콘 포토닉스 기술을 활용한 통신 속도가 초당 400Gb까지 빨라질 것이라고 강조하고 있다.
삼성이 최근 투자한 라이다센서 전문업체 쿼너지시스템도 실리콘포토닉스 기반 기술을 보유했다. 김 회장은 “손실이 적은 Si3N4 광 도파로 기술 기반의 와이엠케이포토닉스 라이다센서가 보다 우수한 성능을 보일 것”이라고 자신했다.
와이엠케이포토닉스의 모회사인 와이엠케이홀딩스는 지난 4월 네덜란드 라이오닉스인터내셔널과 함께 실리콘포토닉스 원천 기술을 보유한 라이오닉스, 사트락스, 지오포토닉스와 특허전문 관리회사인 옥트롤릭스를 자회사로 편입시키고 최대 주주 지위를 확보했다.
한주엽 반도체 전문기자 powerusr@etnews.com
