MEMS 마켓 – 소비전자, 자동차, 의료, 산업, 군사/항공
MEMS(미세전자기계시스템; Micro Electro Mechanical Systems) 시장이 스마트폰과 태블릿에서 자동차, 산업용 사물인터넷 분야로 확산이 기대되면서 향후 지속적으로 성장하는 분야로 기대된다. 시장조사업체 욜디벨럽먼트는 글로벌 MEMS 시장은 2015년 120억 달러(약 14조 5천억원)에서 오는 2021년 200억 달러(약 24조 2천억원)까지 안정적인 성장을 지속할 전망이다. 향후 5년 동안 연평균 9% 이상의 성장을 보일 것이라는 분석이다. 시장조사업체 그랜드뷰 리서치에 따르면, 글로벌 MEMS 시장은 2022년 261억 달러(31조 5천 5백억원)까지 성장할 전망이다. 소비재 및 자동차 분야에서의 수요 증가가 성장을 견인할 것이라는 분석이다.
MEMS는 반도체 제조 공정을 응용해 마이크로미터(㎛, 100만분의 1미터) 크기의 초미세 기계부품과 전자회로를 동시 집적하는 기술이다. 스마트폰과 태블릿, 자동차, 산업분야 IoT 구현을 위한 각종 산업용 기기에 MEMS 센서가 적극 탑재되고 있다. MEMS 센서 종류로는 자이로스코프, 가속도, 지자기 등 모션센서와 온습도, 화학, 적외선, 가스 등을 탐지하는 환경센서, 마이크로폰 등 소리를 감지하는 음향센서 등이 있다.
현재까지 MEMS 시장은 스마트폰, 태블릿을 중심으로한 소비재 부문을 중심으로 시장이 확산되어 왔다. 생산기술 및 원천기술의 발전은 MEMS 디바이스의 가격을 내려 시장확산을 배가시키는 주요인이다. 최근 수 년 동안 연간 10%에 가까운 디바이스 가격 하락을 가져왔다. 이는 또한 새로운 시장분야를 창조하기 시작해다. 최근에는 웨어러블 기기에서 스마트화가 지속되면서 시장에 활력을 불어넣고 있다. 특히 자동차 분야에서의 MEMS 센서 도입이 기대된다. 자동차에서의 안전성 규제가 대폭 강화되는 가운데, MEMS 디바이스 채용이 확대될 전망이다. 압력 센서, 가속도계 등과 같은 MEMS 디바이스는 에어백, 타이어 압력 모니터링, 안전성 전자 제어 및 기타 안전 기능을 위해서 자동차에 사용되고 있다. 더구나, 구글카와 애플카에 이어 테슬라도 무인 자율주행차의 개발에 적극 나서고 있다. 이에 기존 자동차 메이커들은 물론, 소셜기반 택시 비즈니스로 출발한 우버까지 자율주행차 연구에 적극적인 만큼 향후 MEMS 시장으로 주목받을 만하다. MEMS 디바이스 채용의 대폭적인 확대가 기대되기 때문이다. 욜디벨롭먼트(Yole Developpement)는 ”현재 자동차에서는 평균 20개 정도의 MEMS 디바이스가 사용중이지만, 자율 스마트카에서의 수요는 큰 폭으로 확대될 수 밖에 없다”고 말했다.
의료기기 및 헬스케어 분야에서도 전망이 밝다. 욜디벌롭먼트 에릭 모니어 박사(Dr. Eric Mounier, senior technology & market Analyst)는 ”장기적인 개발이 기대되는 메디컬 분야에서, MEMS 마이크로 펌프 등의 수요가 기대된다.”고 밝혔다. 최근 수년동안에는 스마트폰과 연동되는 샤오미 밴드와 같은 단순한 기기로부터 애플의 애플와치, 삼성의 갤럭시 기어 등으로부터 인술린 마이크로 펌프와 같은 다양한 헬스케어 및 메디컬 기기에 이르기까지 ”지속적인 웨어러블 기기 붐이 적어도 향후 7년 동안은 업계의 성장을 이끌어 갈 것”이라는 것이 그랜드뷰 리서치의 분석이다. 산업 및 군사분야도 장기적으로 밝은 전망이다. 산업용 IoT가 부상하고 있는 가운데, 산업 및 군사분야에서 사물인터넷을 구현하기 위해 MEMS 센서 탑재는 선결과제이기 때문이다.
보쉬-꾸준한 독주 이어가, ST-새로운 성장엔진 모색 중
글로벌 MEMS 시장은 보쉬, ST마이크로일렉트로닉스, 텍사스인스트루먼트(TI), 아바고, HP 등이 2015년 기준 5억 달러 이상의 매출을 보이는 Top5 플레이어로 나타났다. 시장조사업체 욜디벨럽먼트에 따르면, 2015년 기준으로 보쉬가 전년에 이어 12억 달러의 매출을 보이며, 독주를 이어갔다. 아바고(6.5억 달러)는 ST(7.55억 달러)와 TI(7.35억 달러)가 소폭 하락한 가운데 큰 성장폭을 통해 HP(5.05억 달러)를 제치고 4위에 올라섰다. 후발업체들은 독자적인 니치시장을 추구하면서 성장세를 이어가고 있다. 또한 시장에서는 반도체를 중심으로 한 인수합병이 활발하게 진행되고 있기도 하다. 인벤센스가 2014년 트러스트 포지셔닝(Trusted Positioning) 및 모베라MEMS(MoveaMEMS)를 인수한 것이나 TriQuint와 RFMD의 협병으로 출범한 QORVO와 같은 MEMS 전문업체간 인수합병도 진행됐다. 물론, NXP의 프리스케일 인수도 있었다.
니치시장의 성장은 후발업체들의 성장을 이끌고 있다. 전통적인 MEMS 시장은 정체되고 있는 가운데, VR(가상현실) 헤드셋용 모션센서, 게이밍용 마이크로폰을 비롯해, 최근에는 드론 분야에서의 모션센서를 중심으로 한 다양한 MEMS 디바이스 수요가 커질 전망이다. 드론이 단순한 오락 및 항공촬영과 같은 엔터테인먼트를 넘어 셀카촬영으로 대중화가 이뤄지고, 아마존과 같은 업체들의 드론 배송이 추진되면서 MEMS 시장으로서 기대된다. 또한, 셀카 촬영 문화의 전세계적인 확산은 스마트폰을 이용한 사진 및 영상 촬영을 위한 3~4축 자이로센서가 장착된 짐벌의 대중화도 주목된다. DJI와 같은 드론전문업체까지 짐벌 카메라를 출시하며, 니치시장을 대폭 성장시켜 나가고 있다.
이에, 글로벌 MEMS 선두그룹의 뒤를 이어 달리는 업체들의 성장세가 만만치 않다. QORVO, KNOWLES 일렉트로닉스, 인벤센스 등이 상위 5위권 아래에서 고르게 성장중이다. 이들은 2015년 매출 기준으로 각각 4.5억 달러, 4.45억 달러, 4.38억 달러를 보이며 약진중이다. 여기에 네스트(NEST)와 하니웰과 같은 홈오토메이션 업체들의 가스, 습도, 온도 모니터링용 MEMS 센서 중심의 시장도 주목된다.
욜디벨롭먼트는 이들 MEMS 시장 주요 업체들을 안정화 단계에 들어간 타이탄그룹과 안정성을 찾지 못하고 있는 경쟁자그룹으로 나누었다. 선두자리를 알차게 지켜가고 있는 보쉬를 비롯해, 아바고, QORVO, 인벤센스가 성장셀를 이어가고 있는 타이탄그룹에 속한다. 반면에, ST, TI, HP, KNOWLES를 비롯해 캐논, 덴소, 파나소닉 등은 성장세가 하락세에 있거나 미비한 업체들로서 성장엔진을 적극적으로 모색중인 경쟁자그룹으로 분류했다.
MEMS 시장에서 가장 시급한 과제는 미세 소형화된 센서의 성능을 확보하는 것과 장시간 센서의 동작과 통신을 유지시킬 수 있는 저전력 기술의 확보다. 특히 저전력 기술은 무엇보다도 중요한 분야가 됐다. 욜디벌롭먼트는 MEMS 성공을 위한 조건 분석을 통해서 가스센서와 포토닉스용 MEMS가 성장능력이 가장 높다고 평가했다. 반면에 에너지 하베스팅분야에서는 충분한 성능확보와 제조혁신이 부족하다는 평가다. 에너지 하베스팅의 문제는 또한 저전력 소비에 대한 수요를 더욱 증가하게 한다.
아이씨엔 오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr
