국가 경쟁력 갖춰야 할 전자기기의 핵심기술
영상향 SoC 전문업체 집중분석 : 아이닉스

[보안뉴스 엄호식 기자] 영상보안향 SoC를 생산하는 국가나 기업의 수가 꽤 제한적이다. 그럼에도 <보안뉴스>에서 해당 시장을 해마다 꾸준하게 살펴보고 지속해서 언급하는 이유는 반도체가 국가 경쟁력을 높이는 미래 첨단산업의 핵심이자 주력산업이기 때문이며, 영상보안에서도 핵심 중의 핵심부품이기 때문이다.


2019년 미국의 중국 제재로 하이실리콘의 반도체 수탁생산(파운드리) 업체인 대만의 TSMC가 더 이상 하이실리콘 칩을 생산하지 않겠다고 공표한 후 큰 위기를 맞은 영상보안 시장의 상황에 따라 <보안뉴스>는 지속해서 현황을 주시하고 변화되는 상황을 전했다.

또한 △영상보안 분야 SoC 칩 대란, 다양한 해결책을 모색하다 △국내 영상보안 산업 최대 난제 SoC 칩 수급, DVR·NVR 분야 ‘위기’ 극복해야△[이슈 좌담회] ‘보안 SoC 개발’, 국내 기술력으로 이겨낸 SoC 대란 풀스토리 △[긴급좌담회] 대한민국 영상정보산업의 고민과 나아갈 바를 묻다 △[2024 영상보안 SoC & 모듈 리포트] 국가경쟁력 높여야 할 필수 산업 등의 기획기사를 통해 꾸준하게 SoC 시장을 살펴왔다.

이러한 상황에서 보안 업체들은 대체할 제품을 찾아 적응하기 시작했으며, 새로운 회사들도 등장하며 영향력을 조금씩 넓히고 있는 것으로 전해졌다. 이렇게 흘러간 6년, 우리나라와 미국 그리고 중국 시장의 SoC 현황은 어떠한지, 그리고 우리나라 정부는 반도체 산업 육성을 위해 어떤 노력을 펼치고 있는지 살펴봤다.

AI와의 만남으로 더 중요해진 SoC의 역할
시장 조사업체 Research Nester는 전 세계 영상감시 시장 규모는 2024년 619억 4,000만달러 이상이었으며, 2025년의 시장 규모는 680억 8,000만달러로 추산했다. 또한 2025년부터 2037년까지 연평균 12.4%의 성장률을 기록하며, 2037년에는 2,831억달러에 이를 것으로 전망했다.

또한 아시아 태평양 시장은 15.4%의 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상했다. 이는 많은 아시아 태평양 국가가 인프라 및 스마트시티 구축에 막대한 투자를 진행하고 있기 때문이다.

SoC(System on a Chip)는 자동차(Automotive)와 모바일(Mobile), 웨어러블기기(Wearable) 그리고 영상감시(Surveillance)에 주로 사용된다. 이렇듯 사용의 영역을 넓히고 있는 SoC의 장점은 △에너지의 효율성 △비용절감, 그리고 △인공지능으로 정리할 수 있다.

먼저 SoC는 모든 기능이 단일 칩 내에서 통합되기 때문에 데이터 전송 경로가 짧고 일관되며, 각 구성 요소가 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 설계된다. 이는 모바일 기기나 임베디드 시스템에서 전력소비를 줄이고 성능을 극대화하는데 매우 유리하다.

두 번째로 SoC는 다양한 구성 요소를 하나의 칩에 접적해 개별 칩을 설계하고 생산하는 데 드는 비용을 줄일 수 있다. 또한 SoC는 시스템의 복잡성을 낮춰 생산 과정을 간소화하고, 제조업체에는 효율적인 생산을 가능하게 해 치열한 가격 경쟁에 큰 영향을 미친다.

마지막으로 AI 분석과 엣지 컴퓨팅은 CCTV SoC의 최신 기술 중 하나다. SoC는 AI 알고리즘을 토대로 객체인식과 얼굴 인식, 이상행동 감지 등을 실시간으로 처리하며 교통관리와 군중 모니터링, 도시 보안 시스템 등에서 핵심적인 역할을 수행한다.

한·중·미, 세 나라의 SoC 현황
그렇다면 우리나라와 중국, 미국의 SoC 현황은 어떠할까? 지난 3월 20일 세계 보안 엑스포(SECON) 2025 현장에서 진행된 ‘시큐리티월드 콘퍼런스’를 통해 최근 현황을 되짚어 보자.

국산 SoC 도입 증가했지만, 꾸준한 기술 개발과 투자로 경쟁력 높여야 하는 ‘한국’
우리나라는 미중 무역분쟁으로 촉발된 영상보안 분야 SoC 칩 대란(하이실리콘 사태)으로 SoC의 탈 중국화가 급속하게 진행됐다. 이에 국산 SoC인 ‘아이닉스’를 중심으로 중국 SoC를 대체할 수 있는 미국(암바렐라)과 대만(노바텍), 이스라엘(헤일로) 등의 SoC 제조사의 제품이 각각의 역할을 수행하고 있다. 특히, 트럼프 2기 행정부 이후 차이나 리스크에 대한 우려가 커짐에 따라 하드웨어를 구성하는 핵심 SoC 부품에 대한 탈 중국화 및 국산 SoC를 사용하고자 하는 움직임의 가속화가 이루어졌다.

이에 정부도 힘을 더하기 위해 SoC 개발에 국가적 차원의 실효성 있는 정책들을 추진하고 있지만 가장 강력한 경쟁국으로 꼽히는 미국이나 중국, 대만 등에 비하면 여전히 어려운 실정이다. 특히 SoC에 대한 반도체 특별법 제정의 실효성에 대한 재검토가 이루어져야 한다는 의견도 높아지고 있다.


이러한 가운데 SECON 2025 현장에서 다수의 반도체 기업을 만나고 새로운 영상향 SoC에 대한 소식을 접할 수 있었다는 점이다.

한국을 대표하는 SoC 기업 ‘아이닉스(Eyenix)’는 고사양 AI SoC EN683를 새롭게 선보이며 기술 성장을 지속하고 있다. 아이닉스는 반도체 팹리스 회사로 영상처리 기술을 기반으로 영상보안에 필요한 반도체를 독자 기술로 개발해 왔다. CCD 기반의 아날로그 칩부터 HD급 CMOS 센서 신호처리 칩, 그리고 인공지능 프로세서가 내장된 시스템 칩까지 보안산업에 필요한 핵심 기반인 시스템 반도체를 국산화해 보안장비 제조사의 기술 발전과 사회 안전에 기여하기 위해 노력하고 있다.

고성능 저전력 엣지 AI 반도체(NPU)를 설계하는 팹리스 기업 ‘모빌린트’는 MLA100(NPU PCIe Card)를 선보였다. 이 제품은 AI 추론 연산에 특화되어 기존 동급 GPU 대비 2배 이상의 성능, 절반 이하의 가격, 그리고 낮은 전력 사용량이 특징이다. 또한, HW-SW co-optimization의 완성도가 높고 사용자 친화적인 풀스택(Full-stack) SDK를 지원한다. 사용자가 각종 최신모델과 커스텀(Custom) 모델을 높은 AI 성능으로 사용할 수 있도록 한다.

시스템 반도체 설계를 전문적으로 하는 팹리스 회사 ‘네오와인’이 선보인 ‘ALPU 시리즈’는 복제 방지 반도체로 시스템 내 메인 MCU와 암호화 통신을 통해 전자장비 시스템의 소프트웨어가 불법적으로 복제되는 것을 방지할 수 있다.

이외에도 ‘한화비전’이 차세대 시스템온칩(SoC)인 와이즈넷 9(Wisenet 9)을 선보이기도 했다.

국가 필수 과제로 반도체 자립 선정하며 전폭 지원 아끼지 않는 ‘중국’
중국은 미 상무부의 반도체 제재로 인한 피로도 누적으로 중국 내 주요 반도체 제조사의 경쟁력이 약화된 상태다. 하지만 이러한 상황을 극복하기 위해 중국 정부는 반도체 자립을 국가 필수 과제로 선정하며 국가적 지원을 아끼지 않고 있다.

중국은 SoC의 핵심이라고 할 수 있는 AI 개발 및 투자 정책을 진행하고 있으며, 1조 위안(한화 약 200조원)의 정부주도 반도체 펀드를 운용하고 있다.

이에 중국은 미국의 반중 반도체법(301조) 제정 이후 6년간 자급률 비중이 꾸준하게 늘어나고 있으며, 최근까지 25% 이상의 자급률을 달성한 것으로 예상된다.

중국의 감시카메라 제조사들도 자국 내 SoC를 우선으로 검토해 생산 비중을 높이고 있으며, 반도체 자립을 위한 범국가적 지원에도 SoC의 비중이 상당히 높아 중국의 SoC 기술력은 지속해서 높아질 것으로 예상된다.

중국의 대표 기업으로는 ‘풀한(Fullhan)’과 ‘락칩(Rockchip)’을 꼽을 수 있다. 풀한은 H.264 코덱 SoC, 영상 신호 프로세서 IC 및 다양한 비디오 제품 솔루션을 공급한다. 국내 및 전 세계의 솔루션 공급업체 및 장비제조업체와 긴밀히 협력해 고성능, 비용 효율적인 제품과 서비스를 제공하며 시장점유율을 높이고 있다.

락칩은 중국 상하이에 본사를 둔 팹리스 반도체 기업으로 ARM 아키텍처 기반의 SoC를 설계·개발하고 있다. 락칩은 직접 제조를 하지는 않지만, 저전력 애플리케이션을 위한 저렴한 SoC 옵션 제공으로 예산의 부담을 줄이는 제품을 제공하는 것으로 알려져 있다.

국가 경쟁력 기반으로 민간주도 SoC 개발 가속화하는 ‘미국’
미국은 중국과 대만의 지정학적 분쟁 이슈로 대만과의 반도체 동맹을 가속화하고 있으며 중국을 견제하는 데 매우 중요한 수단으로 활용하고 있다. 현재 미국에서는 반도체 제재로 글로벌 영상제조시장의 선두에 서 있는 기업들의 시장지배력이 약화됐으며, 아이닉스, 노바텍, 미디어텍 등 중국 SoC 플랫폼을 사용하지 않은 대한민국과 대만 제품의 수요가 늘어나고 있다.

미국은 중국을 제외한 국가 간 강력한 SoC(AI) 동맹을 구축하고 있으며, 국가 경쟁력과 80조원에 육박하는 미국 정부의 반도체 보조금을 기반으로 민간 주도의 SoC 개발을 가속화하고 있다.

미국의 대표적인 SoC 기업은 ‘암바렐라(Ambarella)’다. 미국에 본사를 둔 인공지능(AI) 반도체 설계회사(팹리스)로 2004년 설립됐다. 암바렐라 SoC는 보안 시스템뿐만 아니라 액션 카메라와 드론, 자동차 카메라, 가상현실 및 증강 현실 장치 등 광범위한 애플리케이션에 사용되고 있으며, 업계 최고 수준의 고화질 영상 처리 성능을 제공하는 것으로 알려져 있다.

반도체 산업 활성화 및 경쟁력 강화를 위한 정부의 노력
우리 정부도 국내 인공지능(AI) 반도체 기업 등을 대상으로 하는 ‘2025년 AI 반도체 해외 실증 지원 사업’과 ‘산학 연계 인공지능(AI) 반도체 인재 양성’ 등의 사업을 추진하고 올해 AI-반도체와 양자 등의 연구개발에 역대 최대인 29조 6,000억원을 편성하는 등 반도체 산업 활성화 및 경쟁력 강화를 위해 노력하고 있다. 특히 산업통상자원부와 중소벤처기업부, 그리고 특허청 등은 기업의 경쟁력을 높이기 위한 노력에 앞장서고 있다.

한국팹리스산업협회는 지난 3월까지 산업통상자원부가 지원하는 2025년 ‘지능형 반도체 개발·실증 지원’ 사업 시제품 제작지원 참여 기업을 모집했다. 이는 설계 결과 반도체 시제작에 필요한 지능형 반도체 시제작 지원을 통해 신기술과 신제품 개발을 위한 생산애로 해소 및 글로벌 경쟁력 확보를 지원하기 위함이다. 이 사업의 지원 대상은 지능형 반도체 설계 기업(팹리스, IP 전문 기업 등)으로 중소기업 및 중견기업(창업 및 벤처기업 포함)이 해당되며, 선정된 기업에는 디자인하우스 비용이나 시제품 제작 공정(MPW), FPGA(Field-Programmable) 제작 등 지능형 반도체 시제품 제작에 관련된 비용이 지원된다.

2025년의 지원 규모는 기업(과제)당 최대 4,000만원이었으며, 지원기간은 협약체결일부터 5개월(2025년 4~9월)이다.


중소벤처기업부(이하 중기부)는 지난 2월 인공지능(A) 기술의 혁신으로 글로벌 시장에서 중요성이 더 확대되고 있는 시스템 반도체 산업의 핵심 ‘반도체 설계 전문(이하 팹리스, Fabless) 창업기업(이하 스타트업)’을 체계적으로 육성하기 위한 ‘팹리스 스타트업 일관 지원 사업’을 공고하고 지원 기업을 모집했다.

팹리스는 시스템 반도체 가치사슬(Value Chain)에서 생산시설 팹(Fab) 없이, 반도체 칩을 구현하는 설계 전문 기업으로 시스템 반도체의 두뇌 역할을 수행한다.

중기부는 팹리스 스타트업은 대기업이 쉽게 시도하기 어려운 혁신적인 반도체 설계 기술을 개발하는 데 강점이 있고, 특히 인공지능(AI) 반도체와 저전력 반도체 등 차세대 시장을 선도할 기술을 확보하는 데 핵심적인 역할을 해 체계적인 지원이 매우 중요하다고 밝혔다.

이 사업은 올해 1월 공고한 ‘초격차 스타트업 1000+ 프로젝트’ 3단계 프로그램 중 올해 신설한 1단계 ‘Micro 초격차’ 프로그램으로 2024년 4월 중기부가 한국팹리스산업협회와 국내 모든 조립생산업체(파운드리) 간 정례적 소통을 위해 구축한 ‘반도체팹리스-조립생산업체(파운드리) 상생협의회’에서 건의했던 팹리스 스타트업 단계별 맞춤형 지원 요청을 이행하기 위해 신규로 마련한 것이다.

이에 업력과 기술력 등에 따라 개발기와 성장기, 그리고 스케일업 등 3단계로 구분해 총 30개의 유망 팹리스 스타트업을 선발한다.

①개발기: 초기 단계의 팹리스 스타트업 6개사를 선발해 기술사업화 자금 1억원을 지원하고, 개발기 팹리스 스타트업들이 필요로 하는 설계 자산(IP, EDA Tool)을 적극적으로 지원하며, 투자유치를 위한 IR 기회 등을 제공한다.

②성장기: 국내 시장 진출을 준비하는 팹리스 스타트업 20개사를 선발해 기술사업화 자금 2억원을 지원하고 시제품 제작(MPW) 공정을 제공하며, 국내 대기업 등 수요기업과 협업 기회 등을 제공한다. 시제품 제작 공정(MPW : Multi-Project Wafer)은 웨이퍼 한 장에 다수의 프로젝트 칩 설계물을 올려 시제품이나 연구를 목적으로 하는 제품 개발 방식을 뜻한다.

③스케일업: 해외 진출을 준비하는 高 기술 보유 팹리스 스타트업 4개사를 선발해 기술사업화 자금 2억 5,000만원을 지원하고 반도체 양산 및 상용화를 위해 검증 인프라를 보유한 대기업 등과 공동으로 제품 검증 등을 지원한다.


또한 해당 사업에 선발돼 지원받은 스타트업 중 성과 평가를 통해 우수 성과를 창출한 스타트업은 ‘초격차 스타트업’ 사업으로 연계해 글로벌 시장에 진출할 수 있도록 추가로 지원할 예정이다. 초격차 스타트업은 시스템 반도체, AI 등 10대 신산업 분야에서 국가 경제의 미래를 이끌어갈 혁신 딥테크 스타트업을 5년간(2023~2027년) 1,000개 이상 선발해 집중적으로 육성하는 프로젝트다. 3년간 최대 6억원 기술사업화 자금을 지원하며, 2년간 10억원의 후속 스케일업 자금을 지원한다.

특허청 역시 2월에 반도체 산업의 특허 경쟁력 강화를 위해 반도체 분야 기업과 협회, 전문가 등으로 구성된 ‘반도체 지식재산(IP) 협의체’를 출범했다. 협의체에서는 반도체 분야의 통일된 특허성 판단기준 정립과 특허 동향 분석 결과 공유 등 산·학·연·관 간 상호 협력 방안에 대해 논의한다는 계획이다.


영상향 SoC에 대한 인식조사
보안산업 종사자 및 사용자들은 영상향 SoC에 대해 어떤 생각을 하고 있을까? 이번 설문은 <보안뉴스> 온라인 회원을 대상으로 했으며, 총 292명이 참여했다.

먼저 IP 카메라와 AI 카메라에 동일한 기업의 SoC를 사용하고 있느냐는 물음에 51.7%는 동일한 기업의 SoC가 아니라고 답했으며, 48.3%는 동일한 기업의 SoC를 사용하고 있다고 답했다.


이어 어떤 기업의 SoC를 사용하고 있느냐는 물음에 가장 많은 선택을 받은 기업은 노바텍으로 18.8%를 차지했으며, 미디어텍이 13.4%, 아이닉스가 12.0%로 뒤를 이었다.

해당 기업의 SoC를 사용하고 있는 이유에 대해서는 26.0%가 ‘제품의 품질’을 선택했다. 이어 ‘가격 경쟁력’이 21.9%로 근소한 차이를 보였으며, ‘제품 수급의 용이함’과 ‘제품 수급의 안정성’이 각각 16.8%로 동일한 수치를 보였다.


AI 카메라에는 어떤 기업의 SoC를 사용하느냐는 물음에는 14.7%가 노바텍의 SoC를 사용하고 있다고 답했으며, 아이닉스 SoC가 10.6%, 딥엑스가 9.2% 그리고 락칩이 8.9%를 나타냈다.

[영상향 SoC 전문업체 집중분석-1]
아이닉스의 고사양 AI SoC EN683
우리 기술·국내 공정으로 만드는 찐! 국산 보안 SoC

영상처리 시스템온칩(SoC : System on Chip)은 하나의 칩에 여러 시스템을 집적시킨 단일 칩 시스템 반도체로 이미지센서 제어, 영상데이터 신호처리, 압축, 통신, 암호화 등 CCTV 핵심 기능을 담당한다. 아이닉스는 고화질 영상 신호처리 반도체 및 지능형 비젼시스템 솔루션을 연구하는 반도체 설계전문(Fabless) 회사로 고해상 ISP와 EX-SDI 영상·음성 전송기술 및 산업용 IP 분야에 특화된 기술을 개발해 왔다.


아이닉스는 2013년 EN672를 시작으로 2017년 EN673, 2022년에는 EN675를 출시했다. EN675의 영상처리 프로세서(ISP)는 AI 최적화 알고리즘을 이용한 최대 신호 대 잡음비(PSNR : Peak Signal-to-noise ratio) 40dB Smart-DNR, Dynamic range 130dB WDR 등 실시간 전처리 기능으로 화질을 개선하고 있으며, HEVC(H.265) IP인 Wave.521C를 도입해 시간 적응형 ROI 영상압축 전송기술을 탑재했다.

지능형 보안 기능을 위해 1.2TOPS급 NPU를 탑재해 객체 인식과 상황인지 등의 기능을 수행할 수 있다. YOLOv5급 AI 모델로 차량과 사람, 얼굴 등의 인식이 가능하며, 시스템 솔루션 제조사의 특화된 응용에서 요구되는 객체 또는 상황을 직접 학습할 수 있도록 Network 컴파일러 SDK(소프트웨어 개발키트)를 제공했다.

2025년 상반기, 아이닉스에서 새롭게 샘플 출시할 EN683은 EN675 시리즈에서 한층 더 업그레이드된 고사양 AI SoC이며, 삼성 파운드리에서 웨이퍼를 생산하고, 칩 패키징과 테스트도 모두 국내에서 진행하는 진정한 국산 CCTV의 핵심 SoC이다.

특히, 보안 감시 분야에서는 미국의 암바렐라를 비롯해 대만의 미디어텍과 노바텍, 중국의 락칩과 시그마스타 등과 경쟁할 수 있는 유일한 국산 상용화 AI SoC이다.


EN683은 전작 EN675 대비 여러 가지가 업그레이드됐다. 우선 CPU는 동작주파수를 상향함과 더불어 512KB L2 캐쉬를 추가했다. 또한 NPU도 약 4배의 성능 개선을 이루었고 Digital Image Stabilizer도 추가해 안정된 영상을 출력할 수 있는 동시에 압축효율을 높일 수 있게 됐다. 시스템적으로는 메인 메모리를 LPDDR4로 한 단계 높였다. 외장 NAND Flash도 2배 이상 대응이 가능해졌으며, RTC(실시간 시계, Real-Time Clock)와 온도 센서(Temperature Sensor) 등이 추가됐다.

EN683은 지능형 CCTV뿐만 아니라 향후 국방 전략 시스템(드론, 무기체계 등)에도 응용이 기대된다. 또한 HD 아날로그 카메라에도 AI 객체인식과 인텔리전트한 기능을 구현할 수 있어 지능형 네크워크 카메라뿐만 아니라 전통적인 HD 아날로그 카메라(HAAS-HD Analogue AI Solution) 및 녹화 장치에도 다양하게 AI를 응용할 수 있다.


EN683, AI 최적화 알고리즘으로 개인정보보호 등 보안 강화
EN683은 EN675 사용자 경험을 바탕으로, AI 최적화 알고리즘을 이용한 실시간 개인정보보호와 보안 강화에 초점을 맞춰 개발했으며, 얼굴과 자동차번호판 등 개인정보와 관련된 영상을 다양한 모자이크 형태로 실시간 가림 처리하는 기능(익명화)도 탑재했다. 이를 위해 SOTA(State of the Art)급 YOLO8 모델을 지원할 수 있는 최신 국산 NPU IP를 도입해 빠른 객체인식과 상황인지 등의 고도화된 지능형 정보처리 기능을 수행하도록 했다. 또한 카메라 시스템 제조사의 특화된 응용에서 요구되는 객체 또는 상황을 직접 학습할 수 있도록 네트워크 컴파일러 SDK 제공 및 고객사를 위한 무료 학습 서버도 준비할 예정이다.

또한 Cyber Security Engine을 탑재함으로써 Hash 알고리즘 및 공개키 암호화 알고리즘을 적용할 수 있어 보안성을 대폭 상향할 수 있게 됐다.

새롭게 적용된 5세대 ISP는 Ultra HDR로 극강의 선명한 화질을 제공하고 왜곡을 낮췄으며, De-Noising(노이즈 제거), Digital Image Stabilizer(디지털 이미지 안정화)도 추가해 안정된 영상을 출력함과 동시에 압축효율을 높일 수 있고 저조도에서도 이미지 끌림이 최소화된 영상제공이 가능하다. 이 외에도 AI ISP 기능을 활용한 초 해상도(Super Resolution) 지원 및 야간영상 색상 복원도 가능하다.

EN683을 탑재한 Edge AI 카메라 및 On Device AI 카메라 시스템은 밝기 대비차가 크거나 흔들림이나 잡음 등의 악조건 환경에서도 안정된 영상을 출력하며, 객체 트래킹 알고리즘을 기반으로 라인 크로싱, 침입탐지, 배회 탐지 등이 가능하고 더 고도화된 지능형 CCTV 관제 시스템에 적용할 수 있다.

현재 아이닉스는 국내 시스템 제조사와의 전략적 협업을 통해 다양한 카메라 응용을 위한 선행개발을 계획하고 있으며, 정식 양산 칩 출시 시기는 2025년 2분기로 예상하고 있다.
[엄호식 기자(eomhs@boannews.com)]

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