초고속 광트랜시버 산업
초고속 광트랜시버 산업 분야의 사업기회와 추진전략
데이터분석본부 수도권지원 책임연구원
이 호 신
Tel: 02-3299-6018 e-mail: [email protected]1) 시장의 개요
전 세계 광 부품 시장을 견인하고 있는 것은 5G 모바일/액세스 네 트워크와 데이터 센터용 광 부품이다. 최근의 광통신 산업은 실리콘 포토닉스를 필두로 광통신 부품 산업을 전통적인 다품종 소량 산업에
서 제조기술의 공통 플랫폼화를 통하여 CMOS(Complementary- Metal–Oxide–Semiconductor) 반도체 산업의 대량 생산화 방식으 로 진화하고 있다. 이러한 방식은 대량생산과 공급이 가능하여 높은 가격 경쟁력 확보가 가능하고, 궁극적으로 규모의 경제 추구를 통하 여, 전 세계 광 부품 시장을 주도할 수 있는 기반이 될 수 있다.
KEY FINDING
1. 초고속 광 트랜시버 시장은 지역 및 글로벌 플레이어의 존재로 인해 경쟁이 다소 치열하며, 다품종 소량생산의 특징을 가지고 있다.
기술력과 브랜드 인지도에서 해외 글로벌 기업들에 의해 시장이 구성되어 있다. 국내는 일부 중소기업에서 연구개발을 진행하고 있으며, 시장의 입지가 매우 낮은편이다. 또한, 기술개발 노하우 확보 폐쇄성이 매우 높아 시장진입장벽이 높은 시장이다.
2. 세계 광 트랜시버 시장은 2021년에 70억 달러를 기록하고 2026년에는 143억 달러에 이를 것으로 예상된다. CAGR기준 15.2%의 성장률을 기록할 것으로 예측되었다.
3. 국내 2021년 국내 광 트랜시버 시장은 153백만 달러의 규모를 형성한 것으로 추정, 이후 CAGR 기준 15.3%의 성장률을 보이며 2026년에 313백만 달러의 시장이 형성될 것으로 전망된다.
4. 통신 용량의 증대에 따라 이를 수용하기 위한 광통신 부품 기술은 빠르게 성장하고 있어 투자 규모나 기술적 난이도를 수용하기 위해 M&A 등을 통한 수직계열화 현상이 두드러지게 나타나고 있다.
5. 한국은 전 세계적으로 기술적으로 가장 앞선 국가 중 하나이며, 다른 아시아 국가보다 빠르게 5G 네트워크 구현을 채택했다.
2019년 한국의 광섬유 수출액은 37억 8천만 달러로, 광 트랜시버와 함께 네트워킹 시스템에 활용된다. 한국은 더 높은 데이터 전송률로의 전환이 급속하게 추진되고 있으며, 통신 3사는 전국에 5G 서비스를 출시하였다. 또한, 기업들은 독립형 5G 네트워크와 밀리미터파 5G 등 신기술 상용화를 준비하고 있어, 국가의 발전을 가능하게 하고 많은 업체들과 수요자에게 광 트랜시버에 대한 수요를 창출할 것으로 예상된다.
ASTI MARKET INSIGHT 2022- 091
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광통신 부품의 우수한 기술을 활용하여 다양한 응용 분야로 적용이 확대되고 있다. 광통신 기술을 기반으로 라이다, 테라헤르츠 생성, 포토닉 빔포밍 등 새로운 응용 분야를 위한 광소자 기술개발과 인공 위성 간 또는 우주 무선 통신 기술 등 통신 분야에서도 응용 범위가 확대되고 있다.
5G 네트워크의 도입은 AR, 게임 및 기타 요구사항 등을 실현할 수 있게 하고, 광통신 기기의 새로운 수익원을 가져오고 있다. 미국의 버 라이즌은 800Gbps를 전송하여 고속 장거리 데이터 세션을 완성하 여 다양한 수익 다변화를 시도하였다.
광통신 시장은 초기 장거리 통신망의 적용에서 메트로망, 가입자 망으로 적용 분야가 확대되어왔으며 특히 최근 들어서는 다양한 서비 스의 근간이 되는 데이터 센터 분야로 확대되고 있다. 2000년대 초 반부터 인터넷 보급에 따른 트래픽 증가로 가입자까지 광신호가 전 달되는 FTTH(Fiber-To-The-Home) 서비스가 제공되기 시작하여 최근에는 기가급 인터넷 서비스가 제공되기 시작하였다. 검색엔진 서 비스의 확대와 유튜브, 페이스북 등 사회관계망 서비스(SNS) 보급의 증가로 대면적 데이터 센터의 수요가 증가하고 이에 따라 데이터 센 터 내부 통신이 증가 하였다.
그림 1 광통신기기 시장의 수익 변화
자료: MarketsandMarkets Analysis, Optical Transceiver, August 2021 최근에는 기업들이 자체 서버를 구성하기보다는 클라우드 서비스 를 이용하는 경향이 늘고 있고 데이터 센터가 인공지능 서비스를 위 한 슈퍼컴퓨터의 역할로 진화하고 있다. 화합물 반도체는 광원, 광증 폭기 등 능동 광소자 제작이 가능하여 광통신 부품 제작의 기반으로 활용되고 있으나 공정 표준화율이 낮고 기술적 난이도가 높아 일부 기업에서만 상용 칩 생산이 가능하다.
스마트 장치의 채택 증가와 데이터 트래픽 증가, 클라우드 기반 서 비스에 대한 수요증가, 에너지 효율적인 소형 광 트랜시버에 대한 수 요 증가, 메타 데이터 센터의 중요성 증가는 광 트랜시버 시장의 성장 을 주도한다. 그러나 증가하는 네트워크 복잡성은 광 트랜시버 시장 의 성장을 억제하는 주요 요인이다. 5G 네트워크에 대한 새로운 초 점, 재생 없이 장거리에서 확장된 파장을 위한 800G 광 트랜스버의 도입, 개발도상국의 통신 인프라 확장은 광 트랜시버 시장 참가자에 게 성장 기회를 제공할 가능성이 높다. 또한 끊임없이 변화하는 고객 요구는 주요 도전 과제이며 장치 호환성 및 지속 가능성 문제는 플레 이어에게 큰 기술적 과제이다.
2) 초고속 광통신기기 산업의 정책 및 규제현황
정부는 전자부품 5대 수요산업 간 융합 얼라이언스 구축 계획을 발 표하고, 이후 각 분과별 융합 얼라이언스를 출범하였다. 전자부품 업 계가 새로운 성장 품목을 지속적으로 발굴할 수 있도록 지원하고 있 으며, 자동차, 바이오/의료기기, IoT 가전, 에너지, 기계/로봇 분과별 융합 얼라이언스를 각각 출범하였다.
또한, 2019년 8월 일본 수출규제 이후 소부장(소재·부품·장비) 경 쟁력 강화 정책 추진하고 있다. 일본 수출규제에 대응하기 위해 일본 의 전략물자 1,194건과 소부장 전체품목 4,708건 대상 중 6대 분야 (반도체, 디스플레이, 자동차, 전기전자, 기계·금속, 기초화학) 100개 품목을 선정하여 공급 안정성을 확보하기 위해 정부는 강력한 지원책 을 추진하고 있다.
그리고 2019년 12월 범부처 차원에서 「광 융합기술 개발 및 기반 조성 지원에 관한 법률」 제5조에 따라 광 융합기술의 육성을 위한 종 합발전계획 수립하였다. 광 융합 8대 기술 분야를 선정하여 중장기 R&D 로드맵 수립을 우선적으로 진행하고, 진행된 R&D 로드맵 기반 으로 유망 신규기술 연구개발 투자 확대와 해외 의존도가 높은 핵심 기술의 국산화를 추진하고 있다.
한국은 전 세계적으로 기술적으로 가장 앞선 국가 중 하나이며, 다 른 아시아 국가보다 빠르게 5G 네트워크 구현을 채택했다. 2019년 OECD 데이터에 따르면 한국의 주요 수출품은 집적회로, 자동차, 인 쇄회로기판, 여객선 및 화물선, 자동차 부품이다. 2019년 한국의 광 섬유 수출액은 37억 8천만 달러로, 광 트랜시버와 함께 네트워킹 시 스템에 활용된다. 한국은 더 높은 데이터 전송률로의 전환이 급속하 게 추진되고 있으며, 2019년 4월, 한국의 통신 3사는 전국에 5G 서 비스를 출시하였다. 또한, 기업들은 독립형 5G 네트워크와 밀리미터
파 5G 등 신기술 상용화를 준비하고 있다. 이러한 모든 이니셔티브는 국가의 발전을 가능하게 하고 많은 업체들과 수요자에게 광 트랜시버 에 대한 수요를 창출할 것으로 예상된다.
3) 시장동향 및 전망
시장 규모
세계 광 트랜시버 시장은 2020년에 59억 달러로 평가되었으며, 2021년은 70억 달러를 기록하고 2026년에는 143억 달러에 이를 것으로 예상된다. CAGR기준 15.2%의 성장률을 기록할 것으로 예 측되었다.
구분 2021년 2022년 2023년 2024년 2025년 2026년 CAGR(’21~’26)
세계 광 트랜시버 7,040 8,307 9,636 11,082 12,633 14,276 15.2
표 1 세계 광 트랜시버 시장규모 및 전망 (단위: 백만 달러, %)
자료: MarketsandMarkets Analysis, Optical Transceiver, August 2021 NORTH AMERICA
39.0%
15.1%
APAC 28.1%
17.3%
EUROPE 23.6%
13.7%
ROW 9.3%
12.3%
MARKET SHARE(2020) CAGR(2021-2026) 그림 2 광통신기기 시장의 지역별 점유율 및 성장률(2020년 기준)
자료: MarketsandMarkets Analysis, Optical Transceiver, August 2021
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미국은 엄청난 양의 데이터 트래픽, 5G 네트워크의 부상, 클라우 드 기반 서비스 및 네트워크를 통한 중소기업의 디지털화로 인해 광 트랜시버에 대한 수요가 가장 많은 국가이다. 2020년 기준으로 전 세계 시장에서 30.6%를 차지하고 있으며, 2021년부터 2026년까 지 시장성장률도 15.8%를 기록하여 전 세계 평균 성장률보다 높을 것으로 예상된다.
한국은 전 세계적으로 기술적으로 가장 앞선 국가 중 하나이며, 5G 네트워크 구현이 가장 앞서 있다. 2020년 초까지 통신사업자가
115,000개의 5G 기지국을 배치했다고 발표했으며, 과학기술정보통 신부 데이터에 따르면 2021년 1월 기준 5G 가입자는 1,287만 명이 다. 또한, 구글과 같은 글로벌 기업의 데이터 센터들이 들어서면서 광 트랜시버의 수요는 크게 증가할 것으로 예상된다.
2021년 국내 광 트랜시버 시장은 153.6백만 달러의 규모를 형성 한 것으로 추정되며, 이후 CAGR 기준 15.3%의 성장률을 보이며 2026년에 313백만 달러의 시장이 형성될 것으로 전망된다.
구분 2021년 2022년 2023년 2024년 2025년 2026년 CAGR(’21~’26)
국내 광 트랜시버 153.6 181.7 211.1 243.0 277.1 313.0 15.3
표 2 국내 광 트랜시버 시장규모 및 전망 (단위: 백만 달러, %)
자료: MarketsandMarkets Analysis, Optical Transceiver, August 2021
Canada Germany
France
South Korea
China
Japan US
UK
Mexico
>15.0% CAGR (2021-2026) 12.0~15.0% CAGR (2021-2026) 8.0~11.9% CAGR (2021-2026) 그림 3 국가별 광 통신기기 시장점유율(2020년 기준)
자료: MarketsandMarkets Analysis, Optical Transceiver, August 2021
경쟁 현황
광 트랜시버 시장은 지역 및 글로벌 플레이어의 존재로 인해 경쟁 이 다소 치열하다. 제품 포트폴리오를 향상하고 시장 점유율을 높이 며 시장에서 입지를 확장하기 위해 이러한 플레이어가 채택한 주요
전략에는 제품 출시가 포함된다. 인수, 파트너십, 협력 및 전략적 제 휴 그리고 확장과 같은 전략과 정치적, 경제적 요인의 채택으로 광 트랜시버 시장은 상당한 변화를 보인다.
세계 광 트랜시버 시장에서 주요 기업은 브로드컴, II-VI, Lumentum, 스미토모 전기공업, Accelink Technologies 등이 있으며, 브로드컴은 Foxconn Interconnect Technology에 판매된 광 트랜시버 포트폴리 오로 2020년에 가장 큰 시장 점유율을 차지할 수 있었다. 브로드컴은 고속 광 트랜시버 사업 확장에 주력하고 있으며, 2020년 9월 업계 최초 로 64Gbps 파이버 채널 광 트랜시버를 출시했다.
마찬가지로 II-VI는 2020년 시장에서 두 번째로 큰 점유율을 차 지하였으며, 2019년 9월 Finisar를 인수하여 II-VI가 2020년에도 상위 5위 안에 포함드는데 도움이 되었다. 전반적으로 광 트랜시버 시장은 경쟁이 치열했으며, 상위 5개 업체가 2020년 세계 광 트랜시 버 시장의 30~40% 점유율을 차지하고 있다. 상위 5개 업체를 제외 하면 4% 이상의 점유율을 보이는 업체는 없는 것으로 조사되었다.
통신 용량의 증대에 따라 이를 수용하기 위한 광통신 부품 기술 은 빠르게 성장하고 있어 투자 규모나 기술적 난이도를 수용하기 위해 M&A 등을 통한 수직계열화 현상이 두드러지게 나타나고 있 다. 광통신 시스템 업체가 부품 기업을 인수하여 시스템 개발에 직 접 활용하는 현상이 일어나고 있으며 대표적으로 시스코는 Luxtera, Acacia 등의 인수를 통해 광소자부터 시스템에 이르는 수직계열화 를 완료하였다. 광통신 부품업체간에도 활발한 M&A를 통해 덩치 를 키워 경쟁력 강화를 추구하고 있으며 대표적으로 II-V는 10년간 광통신 부품 세계 1위를 고수하였던 Finisar를 인수하였고(’19년), Lumentum은 Oclaro(광소자/모듈 기업)를 인수하였다(’18년). 광 통신 부품은 전통적으로 소량, 다품종의 특성으로 주요 플레이어의 규모가 크지 않은 특성을 보여 왔으나 최근 대면적 데이터 센터로 인 한 대규모 수요 발생으로 참여 기업의 형태가 변화하고 있다. 구글, 페이스북, MS 등 대규모 클라우드 서비스를 제공하는 업체에서 효 율적인 데이터 센터 운영을 위해 직접 광통신 부품 개발에 참여하 고 있다. CPU 등 전자부품의 전통적인 강자인 Intel을 비롯하여 최 근 인공지능 시장의 확대에 따라 급속히 성장한 엔비디아도 2019년 Mellanox를 인수하고 데이터 센터 또는 고성능 컴퓨터(HPC: High Performance Computer)를 위한 광통신 부품 및 시스템 개발에 참 여하고 있다.
▶ II-VI
II-VI는 펜실베니아에 본사가 있으며, 전 세계에 제조 및 판매 시설 을 갖추고 있다. 2021년 3월에 Coherent의 인수를 발표했으며, 광자 솔루션, 화합물 반도체, 레이저 기술 및 시스템 분야에서 함께 연간 매출이 약 41억 달러에 달하는 글로벌 리더라고 할 수 있다.
II-VI와 Coherent는 글로벌 규모의 메가트렌드에 대응하기 위해 더 큰 규모를 만들고, 보완적인 플랫폼을 통해 성장을 가속화하며,
전체 Value Chain에서 결합된 규모로 경쟁력을 높이는 것을 목표 로 한다.
2018년 Finisar 인수를 발표했으며, 광통신 시장의 선두 주자 중 하나인 Finisar는 네트워킹 장비 제조업체, 데이터 센터 운영자, 통 신 서비스 제공업체, 소비자 전제 제품 및 자동차 회사에 사업분야 가 있으며, 수익 면에서 II-VI와 거의 대등한 기업인 Finisar를 인 수한 것은 포토닉 솔루션 및 화합물 반도체 시장을 선도하겠다는 의도이다. AI 및 5G 기술의 출현은 광 트랜시버 시장을 활성화하 고 회사가 이러한 잠재 기회를 목표로 수익 극대화에 도움이 될 것 으로 판단된다.
▶ 브로드컴(Broadcom)
브로드컴은 반도체 및 인프라 소프트웨어 솔루션을 설계, 개발 및 공급하는 글로벌 기술 리더이다. 브로드컴은 Foxconn 자산과 기 존 Fiber Optic 제품 사업부의 자산을 결합하여 새로운 사업부인 광학 시스템 사업부를 구성하였다. 브로드컴의 광섬유 트랜시버 및 코히런트 제품은 Foxconn 제품 포트폴리오의 일부가 되었다.
브로드컴은 판매 네트워크를 통해 26개국 70개 글로벌 지사를 보 유하고 있으며, 유럽, 미주, 중동 및 아시아 전역에 사업을 운영하고 있다. 주요 영업 사무소는 인도, 중국, 한국, 싱가포르, 독일 및 일본 에 있다. 2020년 9월 64Gbps 파이버 채널 광 트랜시버를 출시했 으며, 2019년에는 400G 광모듈도 출시했다.
5G, 통신, 자동차 전당, 스마트 액세서리, 스마트 홈 시장 등 시장 확대에 주력하고 있으며, 5G 시대가 도래함에 따라 통신 인프라 개 발도 진행될 것이다. 브로드컴의 73% 판매 위치는 미국과 유럽 지 역으로 제한되며 아프리카에는 전혀 없다. 제품 및 서비스 제공 면 에서 중동 및 아프리카에서도 제품 및 서비스를 제공하는 경쟁업체 에 뒤쳐져 있다.
▶ 루멘텀(Lumentum)
루멘텀은 다양한 광 통신 제품, 산업용 광학 제품, 산업용 레이저와 함께 광 트랜시버를 제조하는 기업이다. 이 회사는 주로 수익의 최 대 부분을 차지하는 광통신 분야에 주력하고 있으며, 통합 운영 비 용 및 규제 승인에 어려움을 겪고 있다. 통신, 데이터콤 및 기타 주 요 제품에 대한 기술개발 및 제조에 주력하고 있으며, 이를 통해 많 은 수익을 창출하고 있다. 또한, 클라우드 서비스 제공 업체 및 데 이터 센터 운영 업체와 기술 제휴를 맺고 있다.
루멘텀은 16개의 국제사무소를 포함한 10개 이상의 국가에 판매 네트워크를 유지하고 있다. 주요 고객은 애플이며 총 수익의 26%
를 차지하고 그 뒤로 화웨이가 13.2%를 차지한다.
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4) 애널리스트 인사이트
전 세계 광트랜시버 시장을 견인하는 것은 5G 모바일/엑세스 네트 워크와 데이터 센터용 광부품 시장이며, 전통적인 다품종 소량 산업 이다. 하지만 최근 규모의 경제 추구를 통한 시장의 주도권이 변화되 고 있다. 광 트랜시버 시장은 글로벌 5개 사가 전체 시장의 30~40%
를 차지하는 시장진입장벽이 높은 시장이다. 하지만, 5G 단말기 시장 이 증가함에 따라 동반 성장 가능한 시장이라 할 수 있다.
국내는 2019년 4월 기술개발 및 사전 서비스 실증 등을 통하여 세 계 최초로 5G 상용화 서비스 실현을 하였으며, 4차 산업혁명의 발전 으로 광 트랜시버의 핵심 부품에 대한 수요가 크게 증가하고 있다. 기 존 업체들의 높은 기술력으로 진입장벽이 높아 시장접근이 어려워 핵 심 소재 및 부품의 외산 의존성이 높아서 이로 인해 낮은 수익성을 갖 는 산업구조 및 체질에 대한 문제점이 발생되고 있다. 따라서 직접적 인 진입보다는 기존 글로벌 광 트랜시버 제조사와 협업하여 다양한 요구에 맞는 완제품 또는 부품의 OEM/ODM 방식의 진입이 필요해 보인다. 그리고 사업 리스크에 대한 전략적 최소화가 필요할 것으로 판단된다. 위와 같은 기술 및 시장 특성을 기반으로 모색할 수 있는 사업화 전략은 다음과 같다.
➀ 소비자 니즈에 기반한 사업 전략 수립
최근에는 기업들이 자체 서버를 구성하기 보다는 클라우드 서비 스를 이용하는 경향이 늘고 있으며, 데이터 센터가 AI 서비스를 위한 슈퍼컴퓨터의 역할로 진화하고 있다. 이처럼 수요처의 니즈
에 부합되는 부품을 제작하여 상용화 가능한 성능을 발현 할 수 있는 기술의 개발과 사업 전략 수립이 필요하다.
➁ 기업의 핵심역량 확보
각 국가별 이동통신사업자는 5G 네트워크 구축을 확대하고 있 다. 이에 각 통신사들이 중요시하는 점과 필요로 하는 니즈를 만 족시킬수 있는 핵심 부품의 개발이 필요하다. 고객 맞춤형 광 트 랜시버의 설계 및 구현은 시장진입강도가 높은 시장의 진출에 매 우 긍적적인 요소로 작용할 수 있다고 판단된다.
➂ 적극적 마케팅 전략 수립을 수요처 다각화
국내의 광 트랜시버 회사들은 글로벌 업체들에 비해서 브랜드 이미지가 매우 낮은 편이다. 따라서 글로벌 전시회 등을 통한 제 품 홍보와 국가 차원의 홍보 지원 방안을 활용하여 시장에 진입 할 필요가 있다. 실제 최종 수요자는 국내에도 많이 분포하고 있 어서 고객이 쉽게 접근할 수 있는 새로운 서비스와 기술개발을 준비할 필요가 있다.
④ 표준기술 규격 기반 핵심역량 확보
각 사업자들이 자체적으로 네트워크와 데이터 센터를 구축함으 로써 상호 호환될 수 없는 부품과 기기들이 되지 않도록 표준제 정에 적극적 태도가 필요하다. 표준기술 규격 기반의 광 트랜시 버 기술은 보다 많은 수요처의 확보와 신뢰성 있는 성능을 보장 하여 시장 진입이 이루어지면 성공적인 시장 점유율 확대가 가 능할 것으로 예상된다.
그림 4 초고속 광 트랜시버 시장동향
Policy Market
핵심 산업 선정 및 정책적 지원
• 5G+전략 수립, 네트워크 장비 등 10대 핵신산업과 5대 핵심서비 스 선정
• 세계적인 5G 네트워크 구축 확대로 초고속광 트랜시버 수요 증가
적용 분야 확대에 따른 수요 증가
• 데이터센터의 증가와 클라우드 서비스 증가로 초고속 광 트랜시버 수요 증가
• 인공지능 기술의 적용확대와 통신 용량의 증대에 따른 기술적 요 구 증가로 초고속 광트랜시버 수요 증가
Society Technology
비 대면 서비스 증가
• 코로나 19를 비롯한 다양한 환경적 제한으로 비대면 서비스가 증 가하여 대용량 통신 서비스 니즈 증가
• 초고속 데이터 통신에 대한 니즈가 증가하여 저 용량의 광 트랜시 버 교체 수요 발생
스마트 장치 채택 증가
• 스마트 장치의 채택 증가는 데이터 트래픽의 증가를 발생하여 소 형 광 트랜시버의 수요를 증가 시킴
• IoT 가전을 비롯한 융합 서비스로 인해 네트워크 증설이 필요하며 이에 따른 수요 증가
초고속 광트랜시버 산업 | ASTI MARKET INSIGHT 2022- 091
본원 (우) 34141 대전광역시 유성구 대학로 245 한국과학기술정보연구원 T. 042) 869-1004,1237 F. 042) 869-1091
분원 (우) 02456 서울특별시 동대문구 회기로 66 한국과학기술정보연구원 T. 02)3299-6114 F. 02)3299-6244
