일부서 5G 시작하는 단계, 대체보다 부품 추가 전망
5G(세대) 네트워크 시대가 임박하면서 전송속도가 LTE보다 100배 빠른 5G 스마트폰 출시가 가시화되고 있다.
4G 스마트폰과 외견상으로는 큰 차이가 없다. 하지만 사용 주파수가 달라지며 스마트폰 내 핵심 부품은 변화가 예상된다.
아직까지는 4G를 기본으로 일부 지역부터 5G 서비스를 시작하는 단계다. 따라서 부품도 대체보다는 추가되는 수준일 것이라는 평가가 일반적이다.
16일 전자업계와 금융투자업계에 따르면 5G 스마트폰에는 FPCB 안테나, BAW 필터 등의 부품들이 새롭게 추가될 전망이다.
안테나와 필터는 기기의 수용성과 초고속 통신 등 5G 통신환경을 가장 효율적으로 충족시킬 수 있는 부품이어서 수요가 가장 클 것으로 점쳐진다.
우선 5G 통신이 도입되면 초고주파 대역 송수신을 위해 안테나의 소재와 형태의 변화가 불가피하다.
기존 스마트폰에서는 구리와 니켈로 도금한 LDS(Laser Direct Structuring) 안테나가 적용됐지만 고주파수 대응이 어렵다.
이러한 한계로 FPCB(flexible PCB) 안테나가 5G용 안테나로 각광받고 있다.
FPCB는 유연성 있는 절연기판을 사용해 고주파수 대응이 가능하며 LDS보다 얇게 만들수 있다. 지금까지는 주로 중저가 스마트폰에 적용됐지만 성능 업그레이드로 정보 수용량도 확대됐다.
애플은 일찌감치 5G 통신을 대비해 FPCB 안테나를 적용해 2017년 모델부터 LCP(liquid crystal polymer: 고분자 액정) 기반의 FPCB를 적용하기 시작했다. LCP는 고주파 대응 능력, 고속 데이터 송수신, 열과 수분 내구성, 유연성이 우수하다고 알려져 있다.
국내 스마트폰 업체들은 5G를 대비하기 위해 유전율(전기적 성질의 척도)을 낮춘 특수한 폴리이미드(PI) 필름을 사용한 FPCB 안테나도 검토 중인 것으로 전해진다.
한국투자증권 보고서를 보면 특수 폴리이미드는 PI필름 업체들이 일반 폴리이미드 소재를 개선해 생산하는 기술만 완성한다면 빠르고 많은 양을 공급할 수 있다. 또 비에이치, 인터플렉스 등 FPCB 업체들 또한 기존 생산 공정을 유지한 채 기존 PI필름만 교체하면 5G의 속도에 맞춘 개선된 안테나 FPCB를 쉽게 생산할 수 있다.
현재 FPCB용 폴리이미드 필름을 공급하는 업체로는 SKC코오롱PI, 미국 듀폰(dupont), 일본 카네카(Kaneka) 등이 있다. 이들은 유전율이 낮은 폴리이미드 필름 생산 기술 및 특허를 보유하고 있는 것으로 파악돼 5G 시장의 수혜기업으로 꼽힌다.
필터의 변화도 예상된다. 필터는 스마트폰 통신에서 신호 송수신에 필요한 특정 주파수만 선택적으로 통과시키는 부품이다.
통신세대가 진화하면 사용해야 할 주파수 대역이 많아지기 때문에 필터의 채용량도 비례해 증가한다. 4G 스마트폰에는 30~40개의 필터가 탑재되고 있고, 5G 스마트폰에는 60개 이상의 필터가 탑재될 전망이다.
특히 5G 시대에는 주파수 추가로 기존 2GHz 이하에 이용됐던 표면탄성필터(SAW)에 더해 고주파를 선별하는 벌크탄 성파필터(BAW)가 추가될 것으로 보인다.
BAW는 미국의 아바고(Avago), 코보(Qorvo) 등이 과점하고 있는 시장으로 국내에서는 삼성전기에서 분사한 와이솔이 개발 중이다.
이밖에 방열 관련 부품도 증가할 전망이다. 5G 도입시 보다 큰 용량의 데이터를 짧은 시간 동안 안정적으로 전송하고 처리해야 해 성능과 사용자 안전성을 위한 추가적인 방열 기능이 필요하다는 게 대체적인 시각이다.
화웨이는 5G 스마트폰용 칩이 4G 스마트폰 대비 2.5배의 전력을 사용할 것이라고 밝힌 바 있다.
관련 전문가들은 "아직 스마트폰 내 5G 부품 탑재 시기를 알 수는 없다"면서도 "2019년부터 일부 모델에, 2020년부터는 대부분의 모델에 탑재되는 방향으로 전개될 가능성이 높다"고 분석한다.
KPI뉴스 / 김문수 기자 moonsu44@kpinews.kr
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