삼성전자 SK하이닉스 삼성디스플레이 LG디스플레이는 세계 반도체·디스플레이를 주도하고 있다. 하지만 이를 만들기 위한 소재·부품·장비(소부장)는 해외의존도가 높다. 지난 10여년 줄곧 지적했던 문제다. 일본 수출규제는 한국 기업의 약점을 부각했다. <디지털데일리>는 소부장 육성을 위해선 무엇이 필요한지, 우리 기업은 어떤 노력을 하고 있는지 등 유망기업을 만나 현장의 목소리를 들어봤다.<편집자주>

[디지털데일리 김도현 기자] 한국 반도체 산업이 메모리 의존도를 낮추기 위해 움직이기 시작했다. 상대적으로 취약했던 시스템반도체 분야에 관심이 늘어난 계기다. 2000년대 초부터 노하우를 쌓으면서 살아남은 업체들이 최근 들어 주목을 받고 있다. 광반도체 전문기업 큐에스아이도 대상이다.

이 회사는 2000년 7월 설립했다. 하이닉스반도체(팹 운영실장), 이펙스(대표) 등을 거친 이청대 대표가 이끌고 있다. 큐에스아이는 레이저 다이오드(LD) 기술을 기반으로 다양한 제품군을 확보하면서 몸집을 키워나가고 있다.

지난 16일 충남 천안 본사에서 만난 회사 관계자는 “LD 사업을 하는 곳은 많지만 우리처럼 디자인부터 패키지 라인까지 갖춘 업체는 드물다. LD 외에도 차세대 디스플레이, 라이다 센서, 화합물 반도체 수탁생산(파운드리), 광통신 등으로 확장하는 게 목표”라고 말했다.

LD는 레이저 소스가 제대로 정확한 위치에 뻗어나갈 수 있도록 하는 부품이다. 큐에스아이는 ▲레이저 프린터 ▲바코드 스캐너 ▲파워 툴 ▲계측기 등 업체를 고객사로 두고 있다. 천안에서 LD를 생산하면 중국 위해 공장에서 패키징을 진행한다.

중국 사업장의 경우 기존에는 상해가 메인이었다. 미국 고객사가 위해에 자체 생산라인은 물론 협력사 공장까지 들어오기를 요구하면서 이동했다.

큐에스아이의 LD 사업은 의료기기와 라이다 센서로 확장했다. 의료 분야는 탈모 치료기 등이 대상이다. 라이다는 첨단운전자보조시스템(ADAS) 핵심 부품으로 자율주행차에서 눈 역할을 한다. 큐에스아이는 국책 과제를 통해 자동차용 라이다 센서를 국내 최초로 개발했다.

회사 관계자는 “비행거리측정(ToF) 라이다 센서용 125와트(W) LD 등을 개발했다. 시장 수요에 맞춰 2024년부터 점유율을 높여갈 것”이라고 강조했다.

또 다른 주목할 부분은 광통신이다. 전 세계적으로 5세대(5G) 이동통신 투자가 본격화하면서 광트랜시버 수요가 증가세다. 광 송신과 수신 기능을 수행하는 장치다. 큐에스아이는 여러 파장과 파장 변화에 최적화한 LD로 시장 공략에 나선다. 향후 6G, 7G 등으로 넘어가더라도 대응 가능하다는 입장이다.

최근 큐에스아이는 글로벌 게임 유통 플랫폼을 운영하는 밸브와 손을 잡았다. 메타버스 관련 디바이스 센서를 납품하게 된 것이다. 쉽게 말해 가상현실(VR) 및 증강현실(AR) 글래스에서 ‘모션 제스처’ 역할을 하는 센서다. 회사 관계자는 “디바이스 코너에 센서를 설치했다. 가상 이미지를 만드는 건 기존 업체와 같지만 기술적으로 차이가 있다. 우리 제품은 수직·수평 스캔한다”며 “경쟁사에 신뢰성 이슈가 생기면서 밸브에 독점 공급하게 됐다. 메타버스 시장이 커지면 효과가 확대될 것”이라고 이야기했다.

큐에스아이는 차세대 디스플레이와 파운드리 부문을 새 먹거리로 준비 중이다. 디스플레이 쪽은 마이크로발광다이오드(LED) 소자가 대상이다. 현재 적색 마이크로LED 칩은 전량 수입하고 있는데 회사는 자체 LD 기술을 통해 국산화에 나설 계획이다. 2023년 고객 승인, 2024년 전용 생산라인 구축 등이 목표다.

파운드리에서는 인화인듐(InP) 반도체를 다룬다. 차세대 반도체로 꼽히는 갈륨나이트라이드(Gan) 대비 선형성 100배, 저잡음 1데시벨(dB) 이상 우수해 초고주파수 대역에 적용 가능하다는 이점이 있다. 6G과 양자 컴퓨터 등이 공략 대상이다. 향후 보안과 국방 등으로도 응용할 수 있다. 큐에스아이는 고객사 주문에 맞춰 InP 반도체를 생산할 방침이다.

회사 관계자는 “올해 LD 매출 비중은 92%에 달하지만 2025년에는 47%까지 낮출 것”이라며 “이 시점에 마이크로LED 43%, 파운드리 10% 등으로 성장할 전망”이라고 말했다.