심층기획 센서, 복합화·퓨전화…‘측정 표준’ 선점 절실

[산업일보]
2018 반도체센서 기술 및 표준 교육 세미나 개최

센서들의 크기는 점점 더 초소형 초박형화될 것으로 보인다. 반면 그 안에 담고 있는 기능은 보다 다양해질 전망이다. 특히 스마트 센서시장이 커지면서 센서모듈 안에 2~5개 이상의 기능을 가진 다양한 센서가 모여 각각의 기능을 하는 복합 센서시장이 커질 것으로 보인다. 증가하고 있는 스마트 센서 시장을 선점하기 위한 기업의 표준화 전략도 개별 기업의 표준화 선도에서 그룹화 전략으로 변화되고 있는 추세다.

이 같은 내용을 골자로, 최근 양재동 소재 엘타워 엘하우스홀에서 ‘2018 반도체센서 기술 및 표준 교육 세미나’가 개최됐다. 이번 세미나는 산업통산자원부와 국가기술표준원 주최, 한국반도체산업협회 주관으로 진행됐다.

센서분야 IEC 국제표준 활동 동향에 대해 발표한 전자부품연구원 박준식 박사는, “MEMS/NEMS 기술의 발전과 함께 센서부의 소형화 기술도 발전하고 있다. 또한 각각의 기능을 갖는 다수의 센서를 복합적으로 활용할 경우 측정 가능한 범위가 넓어지기 때문에 다양한 센서소자를 하나의 패키지로 통합하는 추세이다. 기존 단일 센서에서 한 칩에 여러 센서를 집적시키는 방향으로 개발되고 있는 것이다. 전통적인 센서 시장은 이미 밸런스 앤 어라이언스(Balance & Alliance) 상태로 시장진입이 어렵지만 그 제조 기술인 MEMS, 반도체 공정은 화학센서, 바이오센서에 접목해 연구 개발이 이루어지고 있어서 우리 기업들이 아직 시장진입과 경쟁력을 가질 수 있다고 본다”고 말했다.

이어 “IEC 내에서는 SE47E/WG1, SC47F, SC86/WG2, TC113, TC119, TC124, 그리고 JTC1/SC41 등에서 반도체 센서, 멤스센서, 광파이버센서, 센서용 나노소재, 인쇄전자기술 적용 센서와 관련 소재, 웨어러블 센서 관련 기술, 사물인터넷(IoT) 관련 기술 등에 대한 국제 표준을 제정했거나 제정하는 작업을 진행중이다”며 “현재까지 진행된 국제 표준들의 대부분은 센서소자 종류에 따라 보았을 때 물리센서 관련 내용들이 많고, 최근 들어 화학센서와 바이오센서 관련 표준들이 나오고 있다. 이러한 경향으로 볼 때 앞으로는 물리센서 뿐만 아니라 다양한 화학센서와 바이오센서 관련 국제표준화활동이 활발히 진행될 것으로 보인다”고 말했다.

복합센서 측정표준 연구중
반도체 센서 국제표준개발 사례에 대해 발표한 전자부품연구원 김건년 박사는, “현재는 다양한 센서들이 복합화되고 퓨전화되고 있다. 핸드폰을 예로 들면, 패키지 안에 포토센서와 조도센서가 복합화되고 있고, 향후에는 자외선, 가시광선, 적외선 등이 올인원타입으로 설계될 것으로 보여 표준화된 측정방법이 필요한 상황이다”고 설명했다.

현재 전자부품연구원에서는 이러한 시장상황을 고려해 복합 센서 측정표준을 연구중이다. 국제표준화기구 IEC TC47E(Semiconductor devices)에 속하며 AE(Acousto-Electric Effect) 기반의 자외선·조도·온도 복합센서에 관한 테스트 방법에 대한 표준 연구이다. 이 과제는 산업부의 국가표준기술력 향상 사업 중 ‘웨어러블 기기용 센서 및 기기의 내환경 표준화’에 관한 것으로, 전자부품연구원 주관으로 2개의 참여기관과 함께 2015년 6월부터 시작해 2019년 5월 31일까지 진행중이다.

전자부품연구원 김건년 박사, “표면탄성파 기반의 센서 측정방법에서 우리가 제안하는 것은 직접 측정방법(Direct mode method)과 차동 측정방법(Differential mode method)이다. 이러한 측정방법과 절차 및 결과 리포트에 대한 표준을 제시하는 연구를 진행하고 있다”며 관련 측정 방법에 대해 소개했다.

시스템 관점의 표준전략 세워야

한국표준협회 이상동 센터장은 ‘4차 산업혁명을 이끄는 융복합 기술의 표준화 연계 전략’에 대해 발표하며, “과거에는 개별 기업의 개별 기술 중심으로 표준을 선점하려고 했다면, 현재는 시스템으로 움직이며 국제표준을 선점할 필요가 있다”고 강조했다.

더불어, “시스템 관점에서의 표준화의 단점은 이해관계자들이 여럿이 모이다보니 의견을 조정해 하나로 모으는데 상당한 어려움이 있다는 것이다. 반면에 장점은 표준화가 되고 나면 참여했던 모든 관계자들이 표준을 수용함으로써 표준의 확산속도면서 뛰어나고 시장에서의 영향력과 생태계 조성이 개별 기업의 표준 확산시도에 비해 빠르게 진행된다는 점이다“고 말했다.

이어, “독일이나 미국의 경우는 표준화에 참여하는 기업의 비중이 전체의 70~80% 정도인데 국내 기업들은 10%로 초반대에 머물고 있는 상황으로 표준에 관해 관심을 가지고 기업간 상호운영성을 확보하기 위한 시스템적 표준화전략이 필요하다”고 피력했다. 또한 “표준에 대한 각 부처별로 분리된 정책이 아니라 통일된 컨트롤타워를 통해 바른 길을 제시해줄 필요가 있다”고 덧붙였다.