BM 개발및수요발굴을통한대형기술마케팅 : BM-SMK 실리콘포토닉스기술
Summary Lab 소개 나노소재기반으로미래정보통신원천기술및고부가부품 / 소재기술개발 기술소개 전기신호가아닌빛으로데이터를주고받는실리콘반도체기반의광송수신단일칩 본기술의특징은컴퓨터에 ' 빛의도로 ' 를내칩들사이또는칩내부에서빛으로통신할수있어데이터속도를 10 배 이상높일수있는장점이있음 기술동향 국내에서는한국전자통신연구원에서벌크실리콘기반단일칩광송수신기기술의세계최초개발로차세대광전융합반도체원천기반기술확보 미국의경우 chip-to-chip으로광통신기술을확대발전시키려는노력을하고있으며특히 IBM, HP, Corning과같은미국기업을중심으로활발하게추진 유럽의경우는에너지절감형광기술을통신뿐만아니라국방, 자동차, 의료, 센서시스템에도확대하려는노력 시장동향 스마트폰보급에따른대용량멀티미디어서비스의폭발적수요증가에따라데이터센터의 100Gb/s 광트랜시버에대한수요는 2018년데이터콤전체시장의 50% 이상차지할전망 미국 Ovum사의예측에따르면광통신부품과모듈시장은국제적으로두자릿수의성장을할것이며이중 Datacom 분야가 42억불로연평균 16% 이상의성장이예상 데이터센터는빅데이터를저장하고유통시키는핵심인프라로대규모전력을필요로하며, 최근구글및페이스북의데이터센터를필두로전력효율을높이기위한장비개선연구가전세계적으로진행중임 협력사업 본기술의공급자인한국전자통신연구원은광부품소재연구인력을기반으로관련사업연구경험이있는기술수요자들 을대상으로기술제공및공동연구개발등을통해협력사업추진이필요할것으로예상 2
목차 1. Lab 소개 2. 기술소개 3. 환경분석 4. 사업화전략 5. 비즈니스모델 6. 협력방안 3
Lab 소개 정보통신부품소재연구소나노융합소자연구부 VISION : IT-NT 융합기술구현을통한 IT 소재산업활성화기여 목표 나노소재기반으로미래정보통신원천기술및고부가부품 / 소재기술개발 광-전융합실리콘포토닉스기술연구 집적회로-광소자단일칩화기술연구 아날로그 / 디지털혼성신호처리기술과지능형센서신호처리알고리즘기반의센서인터페이스기술연구 4
기술소개 기술의간략한소개 본기술은전기신호가아닌빛으로데이터를주고받는실리콘반도체기반의광송수신단일칩 컴퓨터에 ' 빛의도로 ' 를내, 칩들사이또는칩내부에서빛으로통신할수있어데이터속도를 10배이상높일수있는장점이있음 전자와광의융합기술로차세대데이터광통신분야선도기술임 ETRI 의제작된프로토타입실리콘트랜시버칩들간의채널당 20Gb/s 데이터광통신 5
기술소개 기술의주요성과 10GB~1TB까지광통신데이터이동가능 실리콘광모듈레이터 ( 광송신소자 _SOI 기판 ) 실리콘포토닉스기반 Ge-on-Si( 게르마늄온실리콘 ) 광수신소자 (Bulk-Si 기판 ) - 고성능 PIN 광수신소자 - 고강도아발란치광수신소자 (APD소자) 모노리식 TRx 실리콘포토닉스 IC(PIC) - 모듈레이터-광수신소자단일접적 (SOI 기판 ) 단일칩실리콘트랜시버 (Bulk-Si 기반 ) - 광원 ( 직접변조 ) 광수신소자가단일집적칩기술 2016년제품화가능기술 데이터장거리전송속도전송획기적가능증가전력전자파간섭소모량최소화감소저렴한가격 양산가능 6
기술소개 기술시제품 7
기술소개 Feature / Benefit 분석 특징 - 실리콘전자회로칩에광데이터입출력기능추가시킬수있는플랫폼기술 - 기존전기데이터속도인라인당최대 1 2Gbps를 10 수십배끌어올림 - 전송거리에구애받지않고일반컴퓨터환경에서도광통신속도를채널당 10 40Gbps의속도구현가능 장점 - 데이터전송속도획기적상승 - 전력소모량기존대비효과적감소 - 컴퓨터칩부터네트워크광통신부품, 모바일기기까지광범위한적용가능 실리콘기반의고성능광송수신소자들의단일칩화에따른소형화, 저가격화, 저전력화입증확인 8
기술소개 기술개발추진현황 한국전자통신연구원에서실리콘포토닉스기술의지속적연구개발을통해광트랜시버실리콘칩기술뿐만아니라 실리콘광모듈레이터 ( 광송신소자 _SOI 기판 ) 실리콘포토닉스기반 Ge-on-Si( 게르마늄온실리콘 ) 광수신소자 (Bulk-Si 기판 ) 등의원천기술보유 ETRI 초고속광전모듈패키지 국제권위학술지인 Optics Express, Optics Letters 등다수게재되었으며, 美 SPIE Photonics West 2015 국제학회초청발표및다수의국내외특허로등록 / 출원됨 9
기술소개 목표제품 / 서비스 분야 Computer Memory Mobile Devices optical communication 제품 고성능컴퓨터 (HPC High Performance Computing) 중앙처리장치 (CPU) 3차원 IC 광부품데이터센터및네트워크광통신부품모바일기기및센서 기능 실리콘칩사이, 또는칩내에서빛으로데이터를주고받는광컴퓨터칩구현미래컴퓨터, 휴대기기, 커넥터등에서전기보다데이터전송속도 10배이상빠름 서비스 채널당 10~40Gbps 의속도 풀 (Full) HD 급영화 1 편 (4GB) 을 0.8 초에전송가능
기술소개 기술완성도 (TRL 단계 ) 본기술은시작품인증 / 표준화가완료된 TRL 8 단계 TRL 9 사업화 본격적인양산및사업화단계 TRL 8 TRL 7 TRL 6 TRL 5 TRL 4 TRL 3 TRL 2 TRL 1 시작품인증 / 표준화 Pilot 단계시작품신뢰성평가 Pilot 단계시작품성능평가 시제품제작 / 성능평가 연구실규모의부품 / 시스템성능평가 연구실규모의성능검증 실용목적의아이디어 / 특허등개념정립 기초이론 / 실험 일부시제품의인증및인허가취득단계 - 조선기자재의경우선급기관인증, 의약품의경우식약청의품목허가등 시작품의신뢰성평가 실제환경 ( 수요기업 ) 에서성능검증이이루어지는단계 경제성 ( 생산성 ) 을고려한, 파일로트규모의시작품제작및평가 시작품성능평가 개발한부품 / 시스템의시작품 (Prototype) 제작및성능평가 경제성 ( 생산성 ) 을고려하지않고, 우수한시작품을 1 개 ~ 수개미만으로개발 연구실규모의부품 / 시스템성능평가가완료된단계 실용화를위한핵심요소기술확보 연구실 / 실험실규모의환경에서기본성능이검증될수있는단계 개발하려는시스템 / 부품의기본설계도면을확보하는단계 모델링 / 설계기술확보 실용목적의아이디어, 특허등개념정립 연구과제탐색및기회발굴단계 11
환경분석 주요국기술동향 중국의 Huawei는 2012년 1월실리콘기반의광소자집적전문기업인 CIP 사를인수하였으며, Cisco는실리콘포토닉스전문기업인 Lightwire를인수 광통신부품업체뿐만아니라대형시스템회사들의기업인수가두드러짐 미국의세계최대컴퓨터용 CPU 생산회사인 Intel은에너지절감및기능향상을위하여현재 Silicon Photonics 프로젝트를진행중임 Intel이 Silicon Photonics를기반으로한트랜시버를개발하고 Corning사는이에최적화된광섬유및커넥터를개발하는 MXC Connector 프로젝트를공동수행함 < Corning 사가개발한 Clearcurve 제품의성능개선개념도 > 12
환경분석 목표시장 본기술의목표시장으로광소자 / 광부품소재제조기업 (1 차 ), 광커넥터 / 광통신 모듈제조기업 (2 차 ), 광통신 / 데이터센터운영기업 (3 차 ) 로아래와같음 1 차 광소자 / 광부품소재제조기업 광커넥터 / 광통신모듈제조기업 2 차 차세대고성능컴퓨터 모바일기기 스마트폰 3D 적층형메모리디스플레이부품 3 차 광통신 / 데이터센터운영기업 13
환경분석 광통신부품 / 모듈시장동향 스마트폰보급에따른대용량멀티미디어서비스의폭발적수요증가에따라 데이터센터의 100Gb/s 광트랜시버에대한수요는 2018 년 Datacom 전체 시장의 50% 이상차지할전망 $10,000 $9,000 $8,000 $7,000 $6,000 $5,000 $4,000 $3,000 $2,000 $1,000 출처 : 미국 Ovum 사, 2011 미국 Ovum 사의예측에따르면광통신부품과모듈시장은국제적으로두 자릿수의성장을할것이며이중 Datacom 분야가 42 억달러로연평균 16% 이상성장예상 $0 $6,363 $5,579 $4,836 $3,674 $3,529 $7,279 $8,266 $9,222 2006 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 < 광통신부품과모듈의세계시장예측 > 소형화및저전력화추세에따라실리콘포토닉스와같은 Optical SOC(System on Chip) 기술상용화가속화예상 14
환경분석 광통신데이터센터시장동향 데이터센터는빅데이터를저장하고유통시키는핵심인프라로대규모전력을 필요로하며, 최근구글및페이스북의데이터센터를필두로전력효율을높이기 위한장비개선연구가전세계적으로진행중임 2014 년국내빅데이터시장규모는 2,013 억원규모를형성하였으며, 매년 20% 대의성장세가지속되다가 2017 년에는 30% 이상성장하여 4,260 억원의시장 규모형성전망 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500 0 1,643 2,013 2,507 < 국내빅데이터시장현황 > 출처 : 한국데이터베이스진흥원, 2014 광통신산업은급증하는데이터를해결하는가장경제적인방법으로, 유무선데이터트래픽증가와함께지속적성장전망 3,237 4,260 2013 2014 2015 2016 2017 ( 단위 : 억원 ) 15
환경분석 주요시장참여자 본기술의주요시장참여자는아래와같음 사업분야기업명 URL 대표자주요수행사업 케이이씨 www.kec.co.kr 황창섭 트랜지스터및반도체소자제조 광소자 / 광부품소재제조업체 삼성전자 www.samsung.com 권오현 컴퓨터핵심칩, 반도체부품 LG 이노텍 www.lginnotek.com 이웅범 광소자전자부품 광전자 www.auk.co.kr 박래원 트랜지스터, SMD TR, 발광소자 오디텍 www.od-tech.com 박병근 광센서모듈, 포토다이오드칩, 광반도체, 광소자 광커넥터 / 광통신모듈제조업체 오이솔루션 www.oesolutions.com 박용관 광트랜시버 ( 송수신용모듈 ) 빛과전자 www.lightron.co.kr 김홍만 엔티코아 www.ntcore.co.kr 김영식 광전복합모듈 광트랜시버 ( 송수신용모듈 ), 이동통신용광부품 케이티 www.kt.com 황창규 IDC, 인터넷네트워크제공, 관리 데이터센터운영업체 한국정보통신 www.kicc.co.kr 김철호 IDC, 인터넷네트워크관리 에스케이브로드밴드 www.skbroadband.com 이인찬 IDC, 멀티미디어서비스 16
사업화전략 STP 분석 Segmentation 대분류중분류소분류 제조업 전자부품, 컴퓨터, 통신장비제조업 전자부품제조업 반도체제조업 정보서비스업자료처리, 호스팅, 포털및기타인터넷정보매개서비스업데이터베이스및온라인정보제공업 Targeting 적용분야산업요구사항타겟기업 광소자및광부품소재 기하급수적으로증가하는정보의전송시필요전력동시증가 광커넥터및광통신모듈 고속도, 대용량에대한요구지속적증가 인터넷데이터센터 서버장비의데이터처리능력증가로최대 10 배이상의전력동시증가 대 / 중견기업 중소기업 대 / 중견기업 중소기업 대기업 삼성전자, LG이노텍 우리로광통신, PPI, Chemoptics, 오이솔루션 빛과전자 엔티코아, 옵티시스 케이티, 에스케이브로드밴드 Positioning 경쟁요소전력에너지절감고속전송 / 저장 / 처리타겟기업 Selling Point 포지셔닝 높음높음 삼성전자, LG 이노텍 고효율, 에너지절감형집적광전자소자 높음높음 삼성전자, 케이이씨 낮음높음 케이티, 에스케이브로드밴드 낮음낮음 오디텍, 엔티코아 우리나라미래성장동력의핵심인 IT 및조명분야에서기술적우위 폭발적으로늘어나는데이터량에비례해이를수용할수있는서버구축필요 국내 IT 소자산업의국제수월성확보를위한선진기술자료확보 17
사업화전략 SWOT 분석 내부요인 외부요인 강점 (S) 데이터전송속도획기적증가 / 전력소모량효과적저감 기술완성도 / 발명자기술이전의지높음 기회 (O) 정보통신, 저장고속도 / 대용량에대한요구지속적증가 전체적인정보통신망분야에서에너지절감이핵심이슈 약점 (W) 광부품소재기반부가가치창출장비 / 시스템기업부재 기술도입자관점의주도적인기술사업화수익모델기획필요 위기 (T) 광통신하드웨어개발능력중국이선도적위치 에너지절감형광전소자에대한정책적연구투자미흡 SO 전략 ( 우선수행 ) WO 전략 ( 우선보완 ) 시장수요에부합하는본기술의이전추진 발명자의기술전수범위및사업모델기획공유 ETRI, KETI, KITEC 등국책연구기관과대기업및중소기업간체계적협력필요 ST 전략 (RISK 해결 ) WT 전략 ( 장기보완 ) 국내정보통신단말기기의국제적우월성바탕차세대유무선복합네트워크구축전략마련 에너지절감형 ICT 소재, 부품, 장비, 시스템업체간수직통합적생태계구축필요 18
비즈니스모델 연구자 R&D 역량및노하우전수 광모듈패키지통한자체통신가능 향후정보통신분야는광기반기술선도 이전기업에서희망하는형태로 Fab Lab 에서 10GB ~ 1TB 까지데이터이동에대한 delay 없이가능 시제품제작지원 광통신관련국제포럼및전시회참가를통한 가치제안 유통채널탐색 광소자 / 광부품소재제조업체 전달방식 BM 목표고객 광통신부품 / 모듈제조업체 고성능컴퓨터, 모바일기기등향후광통신전분야활용가능 가치사슬 / 조직 수익흐름 초고속데이터전송기술의세계최초개발통한국내외광컴퓨터분야선도 실리콘전자회로칩에광데이터의입출력기능을추가시킬수있는독자적플랫폼기술 기존실리콘반도체기술과호환가능하여기존반도체업체와사업협력구축 실리콘포토닉스기반광수신소자생산 광기반단일집적칩제조프로세스확립 광통신분야컨소시엄참여 19
비즈니스모델 기술사업화수익구조 실리콘포토닉스기술 기술료 기술료 광소자 / 광부품소재제조기업 핵심기술이전상용화지원 제품적용지원 저가의고성능실리콘광통신소자판매 광커넥터 / 광통신모듈제조업체 수익 수익 광통신 / 데이터센터운영기업 최종소비자 서비스판매 수익 제품판매 제품판매 수익 20
협업방안 협업사항 공급자 수요자 - 실리콘포토닉스기술제공및기술지도 - 기업목표사업개발자문 - 광소자및부품소재제조업체 - 전담연구인력보유 ( 기술전수참여전담인력 ) - 실용화연구예산확보 기술이전 기술이전후직접사업화 실용화공공 R&D 과제제안 실용기술공동연구개발 공동사업수행 연구소기업설립기획및공동참여 노하우이전 2016 년제품화가능 21