<2002 한국전자전>전자부품 콘테스트 수상작(1)

▲대상(대통령상)

　Advanced 디지털TV 시스템온칩(SoC)-LG전자

　　

　디지털TV의 핵심부품인 시스템온칩(SoC)으로 영예의 대통령상인 대상을 수상한 LG전자는 97년 세계 최초로 디지털TV용 칩세트 개발에 성공한 이후 지속적인 연구개발에 전념했다. 그 결과 이번에 대상을 수상한 VSB칩에 완전 디지털 복조(Full Digital Demodulation)기술을 적용, 기존 디지털TV의 가장 큰 단점 중 하나인 도심지역의 밀집된 빌딩에 의한 난시청 현상(long ghost)과 차량·사람의 이동에 의해 발생되는 수신성능저하 문제(dynamic ghost) 등을 해결했다. 이밖에도 0.25㎛ 공정이용에 따른 소비전력 감소, 각 블록의 최적화에 따른 게이트 사이즈 축소로 열발생 문제를 제거하는 등 획기적인 성능향상을 이룩했다.

　LG전자는 이번 개발 프로젝트에 첨단 반도체 공정인 ‘0.18㎛’ 공정을 적용한 것은 물론 구조개선과 설계최적화를 실현해 다기능을 유지하면서도 저비용을 실현한 칩개발에 성공할 수 있었다.

　또 LG전자의 SoC는 다양화되고 있는 디지털TV용 디스플레이 장치에 대응할 수 있도록 개발돼 프로젝션TV, PDP TV, LCD TV, 다이렉 뷰 TV 등에 모두 적용 가능하다. 다(多)미디어 대응에도 탁월한 성능을 보여 PC 및 각종 컴포넌트의 입출력 대응이 가능하며 12S, 8채널 PCM 아웃풋, SPDIF 출력 등 다양한 오디오 입출력에도 대응할 수 있다.

　특히 LG전자는 이번 SoC 개발로 약 350만게이트급 최첨단 비메모리 설계기술력을 확보하게 됐고 비메모리 분야의 고급 설계기술 인력도 갖추게 됐다. 또 이번 기술개발을 근거로 마쓰시타, 히타치, 필립스, 소니 등 주요 TV제조업체를 상대로 라이선스 프로그램도 진행해 향후 2005년까지 1억달러 이상의 로열티 수익을 기대하고 있다.

　이에 따라 LG전자는 오는 2004년까지 약 5000만대, 1조원 규모의 수요가 예상되는 세계 디지털TV용 핵심칩 시장에서 선도기술력을 바탕으로 40%의 시장점유율을 달성, 세계 1위를 목표로 하고 있다.

　===

　　

　▲최우수상(국무총리상)

　토마토LSI-액정구동칩

　지난해 토마토LSI는 일본 유수의 LCD 모듈업체와 IMT2000용 소형TFT LDI(LCD Driver IC) 개발에 관한 계약을 체결한 이후 본격적인 칩 디자인에 들어가 불과 6개월 만에 샘플을 내놓았다. 이번에 최우수상을 수상한 액정구동칩의 이같은 ‘깜짝 탄생’은 당시 관련업계와 경쟁사를 놀라게 했다.

　IMT2000용 소형 TFT LDI(26만 컬러)로서 게이트·파워칩과 소스칩 등 2칩으로 구동돼 있는 토마토LSI의 수상제품은 차세대 소형 디스플레이 주시장인 이통기기 및 PDA의 동영상 구현 최적화 기술로 평가되는 TFT 전용 LDI제품이다. 토마토LSI의 액정구동칩은 현재 TFT 구현의 가장 큰 걸림돌인 소비전력을 5㎽ 이하로 절감시킬 수 있으며 이는 현재 일본의 세이코엡슨, 히타치, NEC 정도만 개발에 착수하고 있는 제품으로 2칩 솔루션으로는 국내 최초의 개발완료이자 세계 최초의 상용화 제품이 될 전망이다. 2칩 솔루션은 파워칩을 기존 게이트칩에 내장, 1칩을 이루게 해 소스칩과 함께 2칩을 구성한 것이다. 따라서 기존 3칩 개발에 비해 생산원가를 획기적으로 절감시키고 휴대폰의 내장 용적률도 크게 줄일 수 있는 획기적 기술이다.

　토마토LSI는 이번 개발로 올해 2000만달러에 이어 내년 5000만달러, 2004년 1억달러의 매출을 기대하고 있다. 이중 80% 이상은 모바일 디스플레이의 선진국인 일본 및 유럽 수출로 인해 올릴 수 있을 것으로 전망하고 있다. 특히 시장이 성숙될 경우 약 2400억원의 수입대체 효과도 노릴 수 있을 것으로 기대된다.

　===

　

　▲우수상(산업자원부장관상)

　<대기업부문>KEC-반도체형 이중 밴드 적외선 센서

　　KEC와 LG이노텍의 공동개발작인 이 적외선센서는 이중대역의 열추적형 제품이다. 국내서는 최초로 개발된 이 센서는 간섭신호를 구별·판단하는 지능형 시스템의 요구를 만족시키기 위해 중적외선과 근적외선 영역의 주채널과 보조채널 신호를 처리할 수 있게 설계됐다. 또 초소형, 초경량의 열추적 시스템 구현을 위해서는 두개의 칩을 하나의 모듈로 제작했다. 제작된 센서는 광기전력형(photo voltaic)으로 시스템에서 요구하는 초소형, 초경량, 저전력, 저잡음 특성을 만족시켰고 해외 경쟁사의 광도전형(photo conductive)에 비해서도 높은 탐지도를 보이며 수명 역시 두배 가량 길다.

　특히 100% 국산화를 위해 검출기 칩의 재료가 되는 와퍼(HgCdTe, Ⅱ-Ⅵ semiconductor)를 KIST에서 공급받아 일부 적용했다. 센서의 검출능력이나 잡음특성 또한 선진국의 검출기 특성과 비교할 때 매우 우수하다.

　적외선센서에 있어 국내 생산의 경우 산업용 초전소자나 열형 적외선센서가 일부 제조되고 있으나 반도체형 적외선센서의 개발은 거의 전무한 실정이다. 따라서 이번 제품개발은 군용 유도무기에 사용되는 열추적장치의 핵심 부품인 적외선검출기(탐색기)의 국산화를 의미한다. 따라서 향후 수입대체 효과 및 국방 첨단기술 확보에 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 또한 이 기술을 응용해 산업용, 의료용, 환경감시용 등 적외선센서 시장으로의 진입에 교두보를 마련할 수 있을 전망이다.

　===

　

　▲우수상(산업자원부장관상)

　<중소기업부문> 한소닉테크-HDD용 클럭헤드

　한소닉테크의 HDD용 클록헤드는 국내 최초이자 미국의 시게이트에 이어 세계 두번째로 ‘박막인덕티브헤드 기술’을 활용해 개발한 제품이다.

　박막 클록헤드는 반도체 공정을 이용해 제작하며 공정 핵심기술은 △포토 리소그래피 프로세스(photo lithography process) △플래팅(plating) △드라이 에칭(dry etching) △웻 에칭(wet etching) △스퍼터링(sputtering) 등으로 분류된다. 메모리 반도체 공정에 비해 제어선폭은 비교적 큰 편이나(1.5㎛), 토폴로지 측면에서는 반도체에 비해 수십에서 수백 미크론에 이르기 때문에 메모리 반도체 공정기술과는 차별화된 요소공정 기술을 개발해야 되는 어려운 점이 있다.

　와퍼 제조에 필요한 포토마스크 수만 보더라도 토털 레이어 수가 23레이어에 달하고 세부공정을 포함하면 300공정 이상을 거쳐야 완성된다. 또한 후공정인 슬라이더, 정밀조립 100여 공정을 포함하면 총 400여 공정을 거쳐야 완성품이 나온다. 총 공정 소요일은 8주 정도다.

　대용량 정보저장장치의 핵심부품인 헤드기술을 가지고 있는 한소닉테크는 차세대 정보저장기술 분야에서 기술적 우위를 점할 수 있다. 현재 하드디스크 드라이브 장치 시장을 감안하면 막대한 수출효과도 기대된다.

　특히 기술적 측면에서 보면 박막 반도체 공정을 이용한 여러 타입의 전자부품 개발과 차세대 초정밀 부품가공 기술인 MEMS 기술전파, 정밀측정 장비 및 초정밀 가공장비의 국산화 지원 등의 파급효과를 기대할 수 있다.