[서울=뉴스핌] 이나영 기자= 화합물반도체 전문기업 시지트로닉스가 GaAs(갈륨비소)와 GaN(질화갈륨) 기반의 전력소자(Power Device) 및 고주파소자(RF Device) 사업화를 본격화한다. 회사는 그동안 자체 M-FAB을 중심으로 정전기방호소자(ESD)와 센서(Sensor) 사업을 성장시켜 왔으며, 이번 사업 확대를 통해 국내 화합물반도체 기술자립과 국산화 기반 확립을 본격 추진한다고 22일 밝혔다.

화합물반도체는 InP(인듐 인화물), GaAs(갈륨비소), GaN(질화갈륨), SiC(탄화규소), Ga₂O₃(산화갈륨) 등 다양한 소재로 구성되며, 광소자ㆍ전력소자ㆍRF소자 등으로 응용된다. 이는 센서, 광통신, 무선통신, 전력제어, 레이더 등 다양한 산업 분야에 활용되며, 고온ㆍ고전압ㆍ고주파ㆍ광전자 동작 등 실리콘 반도체로는 구현할 수 없는 고성능 특성을 지니고 있다.

최근 양자컴퓨팅, 인공지능(AI), 자율주행, 로봇, 우주항공 등 첨단산업이 빠르게 발전하면서 화합물반도체의 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 산업적 중요성으로 인해 각국은 화합물반도체를 전략기술 및 안보 핵심산업으로 분류하고 있으며, 수출통제 강화와 기술자립화 경쟁을 가속화하고 있다. 이러한 배경으로는 화합물반도체의 수발광 동작, 고온 동작, 고전압 동작, 고주파 동작과 같이 기존 실리콘 반도체가 불가능한 성능으로 시스템을 실현하기 때문이다.

시장조사기관 Global Forecast Insight(2024)에 따르면, 글로벌 화합물반도체 시장은 연평균 11% 성장률을 기록하며, 2032년 150조원 규모에 이를 전망이다. 이는 2030년대에는 중견기업과 대기업까지 적극적으로 시장에 참여할 수 있는 규모로 성장함을 의미한다.

이러한 상황에도 불구, 국내에서는 아직 Power 및 RF 화합물반도체를 자체 FAB에서 양산하는 기업이 부재한 상황이며, 이는 높은 기술장벽, 시장규모의 한계, 대규모 설비투자 부담, 숙련된 전문인력 부족 때문으로 분석된다. 또한, 반도체 FAB 구축에는 수천억에서 수십조원 규모의 투자비가 필요하며, 가동률 60~70% 이상을 유지해야 손익분기점을 달성할 수 있다. 이러한 부담으로 인해 과거 국내에서도 500~1000억 원대 규모로 여러 차례 시도된 화합물반도체 FAB 사업이 모두 실패한 사례가 있었다.

그러나 최근에는 시장 수요 확대와 기술투자 환경의 개선으로 과거의 경제적 한계가 상당 부분 해소되었으며, 이제는 기술력 확보가 성패를 좌우하는 시대로 전환되고 있다.

이에, 시지트로닉스는 산업 전환기에 맞춰 기술확보 후 FAB 구축이라는 단계적 사업 모델을 추진 중이다. 회사는 우선 기술 완성도와 제품 신뢰성을 확보한 뒤, 사업 규모에 맞는 생산라인을 조성하는 선 기술, 후 양산 전략으로 접근하고 있다.

1단계로는 GaAs 기반 IRED(적외선 발광소자) 제품을 중심으로 3~4인치급 소규모 생산라인을 가동하며, 화합물반도체 센서 사업을 본격화한다. 이를 통해 기존 실리콘 센서사업과 시너지를 창출하여 센서 매출 100억 원대 달성을 목표로 하고 있다. 향후에는 SWIR(Short Wave length Infrared) 이미지센서로 확장해 국방, 모빌리티, 보안, 산업용 카메라 등 고성장 시장으로 진출할 계획이다.

2단계로는 GaN 기반 PowerㆍRF 소자 사업을 추진한다. 현재 650V급 GaN 전력소자(HFET), S-band 전력소자(HEMT), X-band 전력증폭기(Power Amplifier)를 개발 중이며, 이는 한국전자통신연구원(ETRI)과의 3년간 기술이전 협력을 통해 축적한 순수 국내 기술 성과다. 또한, 30~40GHz 밀리미터파 대역의 GaAs 저잡음증폭기(LNA)를 설계ㆍ개발하며 팹리스(Fabless) 생산체계도 함께 구축하고 있다.

회사 관계자는 "M-FAB 운영 경험과 축적된 소자 기술력을 기반으로 철저하게 준비된 사업화 과정을 통해 화합물반도체 국산화의 성공 모델을 만들겠다"며, "단계적 투자와 기술 내재화를 통해 글로벌 경쟁력을 확보하고, 향후 한국 화합물반도체 생태계의 중심 기업으로 성장할 것"이라고 밝혔다.

한편, 시지트로닉스는 EDS 보호소자, 센서, 화합물반도체 기반 전력ㆍRF 소자 개발을 전문으로 하는 반도체 기업으로, 자체 구축한 M-FAB을 기반으로 소자 설계ㆍ공정ㆍ측정ㆍ신뢰성 평가 전 과정을 내재화하고 있으며, 최근에는 GaAs 및 GaN 기반 차세대 반도체 제품군 개발을 통해 국내 반도체 기술 자립과 신성장 동력 확보에 주력하고 있다.

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