지이코노미 양하영 기자 | 교체가 까다로운 IoT(사물인터넷) 기기의 배터리 수명을 획기적으로 늘리면서도, 전압이 낮아진 극한의 상황에서 통신 성능을 유지할 수 있는 차세대 반도체 설계 기술이 국내에서 특허를 획득했다.

이동통신용 반도체 전문 벤처기업 베렉스(대표 장명상)는 ‘서보 루프를 이용하는 RF 전력증폭기’ 기술로 한국 특허 등록을 완료했다고 8일 밝혔다. 이번 특허는 미세 공정이 적용된 CMOS 환경에서 전력 증폭기의 안정성을 높이는 동시에, 1V 이하의 낮은 전압에서도 기기가 동작할 수 있게 돕는 ‘전원 적응형(Power adaptive)’ 바이어스 기술이 핵심이다.

■ 고정 관념 깬 ‘전원 적응형’ 설계... “배터리 수명 끝까지 쓴다”

기존의 바이어스 회로는 약 1.2V 정도의 고정된 전압을 사용해왔다. 이 때문에 배터리가 소모되어 전압이 1V 이하로 떨어지면 기기의 성능이 급격히 저하되거나 멈추는 한계가 있었다.

베렉스는 고정 전압 방식에서 탈피해 공급 전압(VDD) 변화에 맞춰 실시간으로 최적의 상태를 만드는 기술을 적용했다. 이를 통해 IoT나 모바일 기기에서 발생하는 단기적인 전압 리플(변동)은 물론, 장기적인 배터리 전압 강하 상황에서도 일관된 RF 성능을 보장한다. 사실상 배터리의 마지막 에너지를 쥐어짜서 안정적인 무선 통신을 가능하게 만든 셈이다.

■ K-반도체의 저력... 글로벌 RFIC 시장 지배력 강화

베렉스는 지난 2004년 설립 이후 무차입 경영을 이어올 만큼 탄탄한 기술력을 보유한 강소기업이다. 미국 실리콘밸리에 자회사를 두고 위성통신 및 IoT 시장을 공략해온 베렉스는 이번 특허를 통해 차세대 IoT FEM(프론트엔드 모듈) 분야의 기술 표준 선점에 속도를 낼 전망이다.

베렉스 관계자는 “이번 넓은 범위의 VDD 적응형 RF 전력 증폭기 바이어싱 특허를 통해 공정 미세화가 가속되는 차세대 CMOS 환경에서, 배터리의 수명 문제가 크게 작용하는 IoT FEM 분야에 대해 배터리 교체 없이 장기간 성능을 안정적으로 확보할 수 있는 기반을 마련했다”고 설명했다.

이어 “장기간 동작하면서도 성능 및 신뢰성 확보라는 두 가지 과제를 동시에 해결함으로써, 글로벌 RFIC 시장에서 기술 경쟁력을 더욱 강화해 나갈 것”이라고 덧붙였다.