2019년 5G 스마트폰 시장 개화… 모뎀칩 퀄컴 독주서 전국시대로

English Translation

모뎀칩 퀄컴 독무대와 달리 인텔·삼성 등 개발 뛰어들어

퀄컴의 5G 상용 모뎀칩 X50.
퀄컴의 5G 상용 모뎀칩 X50.

내년에 세계 5세대(5G) 통신 단말기 시장이 580만대 규모에 이를 것으로 전망된다. 롱텀에벌루션(LTE) 이후 새로운 단말 시장이 개막을 앞두고 모뎀칩 등 부품업계는 벌써 시장 선점 경쟁에 나섰다. 모뎀칩은 퀄컴 독주 시대에서 다자 경쟁 체제로의 전환이 예상된다.

21일 시장조사업체 테크노시스템리서치(TSR)는 2019년 5G 단말기 출하량을 580만대 규모로 예측했다. 2020년 1억대, 2021년 2억대, 2022년 4억대 규모로 매년 출하량이 두 배 늘어난다. 5G 단말기 가운데 가장 많은 비중을 차지하는 제품군은 스마트폰이다. 2020년 5G 스마트폰 출하량은 9000만대로, 전체 스마트폰 가운데 5% 비중을 차지할 것으로 전망됐다. 이 수치는 2022년 3억8000만대(20% 비중)로 늘어난다. 스마트폰 외 5G 통신을 지원하는 기기로는 태블릿, 노트북, 가상현실(VR) 기기 등이 있다.

지역별로는 미국, 중국, 한국, 일본이 가장 큰 5G 단말 시장이 될 것으로 예상됐다. 다만 미국은 5G에 할당할 수 있는 주파수가 현재 28㎓와 39㎓로 제한돼 있어서 다른 나라보다 서비스가 늦어질 수도 있다는 관측이 나온다. 중국은 3.5㎓부터 시작해 점차 높은 주파수 대역(4.5㎓, 26㎓)을 추가하는 등 서비스를 확장한다. 2022년 전체 5G 단말 시장에서 중국이 차지하는 비중은 60% 이상이 될 것으로 전망됐다.

5G 단말기 핵심 부품인 모뎀칩 시장 경쟁은 치열하다. 5G 모뎀칩은 6㎓ 이하 대역과 밀리미터파(24~100㎓)를 모두 지원하는 제품부터 6㎓ 이하 대역만 지원하는 제품군으로 나뉜다.

고주파 대역인 밀리미터파는 대역폭이 넓어 통신 속도가 빠른 대신 전파 파장이 짧아 도달 거리가 짧고 장애물 영향을 받기 쉽다. 이런 단점을 없애려면 안테나 등 통신 부품 성능 전반을 높여야 한다. 기술 난도가 높다. 반면에 6㎓ 이하 대역 기술은 이미 4G LTE 서비스에서 활용돼왔기 때문에 다소 쉽게 개발할 수 있다.

퀄컴 독무대이던 초기 4G LTE 때와 달리 5G는 많은 업체가 모뎀칩 개발에 뛰어들었다. 미국 퀄컴과 인텔, 한국 삼성전자, 중국 하이실리콘이 밀리미터파와 6㎓ 이하 주파수를 모두 지원하는 모뎀칩을 개발하고 있다. 6㎓ 이하 주파수에만 대응하는 모뎀칩은 대만 미디어텍과 중국 스프레드트럼, ZTE 자회사인 세인칩스가 개발하고 있다.

5G 모뎀칩과 함께 붙는 무선주파수(RF) 안테나 모듈은 소형화, 저전력화, 성능 확보 등 개발 도전 과제가 산적했다고 알려졌다. 전파 파장이 짧은 고주파 밀리미터파를 활용하기 때문이다. 밀리미터파에 대응하는 RF 안테나 모듈 제조업체로는 미국 아노키웨이브, 아나로그디바이스, 맥스리니어, 모반디 등이 있다.

TSR는 LTE 시대와 마찬가지로 5G 시대에도 퀄컴이 칩셋 경쟁력에서 가장 앞설 것으로 내다봤다. 이미 시제품과 레퍼런스 디자인을 내놓고 실제 통신 시연까지 마쳤기 때문이다. 삼성전자의 경우 밀리미터파 분야 경험이 부족해 RF 안테나 모듈 개발에 어려움을 겪는 것으로 전해졌다. 하이실리콘 역시 삼성전자 분위기와 크게 다르지 않다. TSR는 하이실리콘이 경쟁사보다 기술 개발이 약 1년 뒤처진 것으로 분석했다.

한주엽 반도체 전문기자 powerusr@etnews.com