라온텍 사업보고서 (2022.12)
1. 사업의 개요

(주)라온텍(이하 "당사")는 2009년 10월 13일 설립되어 AR/VR/MR (XR) 용 스마트안경, 차량용 HUD, 빔프로젝트등에 사용되는 마이크로디스플레이 및 SoC 반도체 설계 전문 기업입니다.

당사의 마이크로디스플레이 사업은 유리 기판위에 만드는 기존 디스플레이와 달리 반도체 기판위에 초소형 디스플레이를 만들고 이와 관련된 반도체 칩과 소프트웨어를 고객에게 솔루션 형태로 제공하는 것입니다. 이러한 새로운 부품은 스마트폰의 다음 기기 (포스트 스마트폰)이자 앞으로 펼쳐질 메타버스 세상의 핵심 기기인, 스마트 안경, 빔프로젝터, 자동차용 헤드업 디스플레이, 홀로그래픽 디스플레이, 광통신 스위치 등에 사용됩니다. 당사의 사업이 기존 시스템반도체 또는 지능형반도체와는 반도체를 기반으로 한다는 공통점이 있고, 또 한편으로는 반도체를 이용하여 디스플레이 부품을 만든다는 측면에서는 디스플레이 산업과 연관이 있습니다. 또한, 기존의 직시형 디스플레이와 달리, 광학을 이용하여 간접적인 방법으로 영상을 보게 만들기 때문에, 광학 기술 및 사업과 큰 관계가 있습니다.

이처럼 기존 반도체 기업과는 많이 다른 형태의 사업이라 일반 회사로서는 접근이 어렵고 그 사업 자체를 이해하기 위한 비슷한 선도 기업이 국내에는 전혀 없습니다. 당사는 국내 유일의 마이크로디스플레이 솔루션 (디스플레이 패널, 관련 칩, 광학 모듈, 소프트웨어) 제공 기업으로서 포스트 휴대폰 기기 시장에서 핵심 부품 제공자로 세계를 선도하고자 합니다.

가. 주요 사업 개요

당사는 시스템 반도체 설계기술을 전문적으로 수행하는 팹리스(Fabless, 시스템반도체를 설계, 개발하여 파운드리(Foundry) 회사에서 위탁 생산하는 반도체 개발 전문사업형태) 기업으로 휴대폰, 태블릿, 자동차 등 다양한 제품군에 들어가는 제품 뿐 아니라, 앞으로 도약하는 증강-가상-혼합-현실 (AR/VR/MR) 및 홀로그래픽 제품군 등에 들어가는 시스템 반도체를 회로설계, 개발 및 일괄 외주 생산 상용화하여 고객사에 판매하는 시스템 반도체 회사입니다.

특히 당사는 국내 유일하게 마이크로디스플레이 제품군을 설계/생산하는 업체로서 앞으로 다가오는 메타버스 세상에서 핵심 디바이스인, 증강현실 스마트 안경 제품에서 가장 기본이 되는 다양한 마이크로디스플레이 패널 및 컨트롤러 IC(Controller IC)를 국내 고유기술로 개발하고 있습니다. 특히 디스플레이 패널을 개발하기 위해서는 반도체 설계에 대한 전문성도 중요하지만, 양산을 가기 위해서는 수율을 올리기 위한 공정기술도 중요한 부분인데, 당사는 양산성을 올리기 위해 많은 시행착오를 통해 대량 양산 과정에서 반드시 필요한 공정기술에 대한 전문성도 확보가 된 상태입니다.

당사는 일반적인 시스템반도체 팹리스 기업이 보유하고 있는 아날로그 및 디지털 설계기술, 저전력 파워회로 설계기술, 응용 S/W기술 등 뿐만이 아니라, 마이크로디스플레이를 만들기 위한 특수 반도체 공정 기술, 증강현실 광학 기술, 스마트 안경 시스템 기술 등의 관련된 다양한 분야의 기술을 확보하고 있으며, 특히 파운드리 공정기술 및 IC 테스트 기술도 확보하고 있습니다. 이러한 복합 기술과 인력을 보유해야만 가능한 사업군이라 새로운 경쟁자가 이 시장에 들어오는 데 시간과 경험 등 높은 벽을 느끼게 됩니다. 반면, 당사는 10여년가 축적된 ‘반도체로 만드는 초소형 디스플레이’ 기술을 바탕으로 고객이 원하는 다양한 제품을 어느 경쟁사보다 더 빨리 개발할 수 있는 역량을 자체 보유하고 있습니다.

(1) 마이크로디스플레이 패널

스마트폰과 PC 화면속에서 서비스가 시작되고 있는 메타버스 세상은 스마트안경으로 진정한 가상 증강 세상을 누리게 됩니다. 스마트 안경에는 스마트폰과 비슷한 부품으로 이루어져 있지만, 사람의 머리에 안경처럼 쓰고, 안경 광학으로 전달되는 디스플레이 정보를 내 눈으로 큰 화면으로 직접 보게 됩니다. 그래서 기존의 스마트폰의 디스플레이와 전혀 다른 손톱보다 더 작은 초소형 디스플레이 부품이 필요하며, 이것을 마이크로디스플레이 패널 부품으로 부릅니다. 즉, 스마트 안경에서 가장 핵심 부품은 정보를 내 눈으로 확대해서 보여주는 마이크로디스플레이 패널과 이를 확대해주는 광학 렌즈 부품이 되겠습니다. 라온텍은 포스트 스마트폰으로 불리는 스마트 안경의 가장 핵심 부품인 마이크로디스플레이를 설계 제조합니다.

(2) 이미지 처리 컨트롤러 SoC

스마트폰 또는 스마트 안경의 주된 프로세서인 어플리케이션 프로세서 (Application Processor) 에서 출력되는 디스플레이 신호를 마이크로디스플레이로 전달하기 위해 별도의 이미지 처리를 하는 컨트롤러 SoC (System On a Chip)이 필요합니다. 이 SoC는 AP에서 보내온 RGB (빨녹청) 데이터를 R, G, B 각각의 컬러 신호로 나누어서 마이크로디스플레이 패널로 전달합니다. 이때 120Hz 이상의 화면 주사율로 데이터를 보내야 하며, 또한, 광학에서 발생한 영상 왜곡을 보정하거나 컬러분리 된 각 픽셀 데이터를 위치 보정하는 일도 하게 됩니다. 일반 디스플레이와 달리, 스마트 안경의 디스플레이는 머리의 움직임과 같이 움직이기 때문에, 머리 움직임으로부터 디스플레이 투사의 지연시간(Motion to Photon Latency)이 사람들이 어지럽게 만드는 가장 큰 이유입니다. 이러한 MTP 지연시간을 아주 작게 만들기 위해서도 이미지 처리 컨트롤러가 필요합니다. 당사는 기존의 영상 데이터 버퍼 기능을 넘어, 광학 보정, 초저지연 시간 구현하는 컨트롤러를 설계 제조하고 있습니다.

나. 시장 규모

당사 주력 기술제품인 마이크로디스플레이가 적용되는 완성품 시장으로서 AR/VR/MR (XR) 분야, 프로젝터, 자동차용 HUD 디스플레이 시장 등의 규모는 크게 성장하는 시장입니다.

글로벌 AR 시장은 2019년 $3.4B (34억 달러)에서 연 평균 81%로 증가하여 2023년에는 약 364억 달러에 달할 것으로 예상되고 있습니다. 이에 따라 스마트 안경의 경우 2023년 3천만개로 연평균 97%로 급격하게 증가할 것으로 예상되고 있습니다.

메타버스의 도래로 얇은 증강현실 광학렌즈와 마이크로디스플레이가 결합된 증강현실 광학 모듈이 본격 생산되면 시장은 폭발적으로 증가하여, 스마트 안경의 시장은 2007년 시작된 스마트폰의 성장 속도보다 더 빠른 속도로 증가할 것으로 예상하고 있습니다.

글로벌 AR HUD 디스플레이 시장규모는 2025년 2.5백만대의 규모로 성장할 것으로 예상됩니다.

글로벌 피코 프로젝터 시장은 2020년 16억 달러에서 연평균 29%로 증가하여 2027년에 93억 달러 규모로 성장할 것으로 전망됩니다.

AR글라스, Pico 프로젝터, 자동차 HUD 시장을 포함한 전체 시장 규모는, 2019년 $4.9B에서 연평균 133%로 증가하여 2021년 $26.5B에 달하였으며, 이후 연평균 25%씩 증가해 2023년 $41.4B 규모의 시장을 형성할 것으로 전망됩니다.

(1) AR 글라스 시장

첨단기술 발전과 비대면 시대 도래 등으로 AR 글라스 시장이 향후 폭발적으로 성장할 것으로 전망되고 있습니다.

AR 시장은 5G의 상용화, 클라우드 확산, 이미지, 카메라 기술 발전과 더불어 코로나19에 따른 비대면 산업이 각광받으면서 한층 탄탄한 성장을 이루고 있으며 많은 인프라가 확보되고 있는 상황입니다.

현재 2개 이상 카메라가 탑재되는 최신 스마트폰은 사물을 인식하여 AR을 구현할 수 있으며, 5G 네트워크를 기반으로 AR 관련 대용량 데이터 전송과 구현이 용이한 환경 조성이 이루어졌습니다. 최근 출시되는 아이폰을 보더라도 AR기능을 지원하는 라이다(LiDAR) 센서를 탑재하였으며 Tim Cook (CEO)이 AR은 새로운 컴퓨터 플랫폼이 될 것이라고 언급하는 등 AR 시장 진출을 표면화 하였습니다.

아울러 코로나19 팬데믹으로 비대면 산업이 활기를 띠면서 새로운 콘텐츠와 경험을 제공하는 AR 글라스는 기업과 소비자에게 유용한 제품으로 부상될 것으로 예상하고 있습니다.

그리고 스마트폰에서 사용하던 앱을 AR 글라스에서 그대로 사용 가능하기 때문에 론칭 초기부터 앱 생태계를 이어받을 수 있다는 점도 업계의 시장 진출 촉진 배경이 됩니다.

애플, 구글, MS 등 글로벌 기업을 비롯, 삼성전자 등 국내 기업까지 AR 글라스 출시 일정을 밝히거나 특허출원, 서비스 고도화에 나서면서 상용화가 다가오고 있습니다. 특히 미국 기업의 경우 경쟁우위 및 특허 방어를 위해 수많은 관련 회사를 인수하고있습니다.

수많은 거대 ICT기업이 이 사업을 시작하는 이유는 시장성입니다. IDC에 따르면 세계 AR 글라스 출하량은 '19년 20만 대에서’'24년 4,110만 대에 달하며’19∼24년 동안 191.1%의 CAGR을 기록할 전망을 하고 있습니다. 향후 장기적으로는 스마트 글라스 디바이스가 스마트폰의 대체제로 자리 잡을 것이라는 전망이 있습니다.

IDC는 AR 글라스 시장을 탑재형 AR 글라스(Screenless Viewers), 독립형 AR 글라스(Standalone HMD), 연결형 AR 글라스(Tethered HMD)로 분류하고 있습니다.

별도의 기기 연결 없이 작동 가능한 독립형 AR 글라스와 스마트폰 등 거점 기기와 연결해 사용하는 연결형 AR 글라스가 시장 성장을 견인할 것으로 예상하고 있습니다.

Oculus사의 VR이 출시되고 메타(페이스북)가 VR 시장을 개척한 초기에는 VR 기기가 대부분을 차지 했지만, 2024년이 되면 AR 기기 대수가 VR 기기 대수를 능가해서 54% : 46% 로 시장을 나누게 될 것으로 예상되고 있습니다. XR 기기 디스플레이와 광학의 발전으로 AR/VR/MR (XR)기기의 경계가 점점 줄어들 것이므로 이러한 구분은 추후 다른 형태로 이해가 되어야 할 수도 있습니다.

VR을 제외한 AR/MR 기기에 사용될 부품인 마이크로디스플레이의 시장 크기는 2025년 약 5조원에 달할 것으로 예상하고 있습니다.

Yole은 반사형 디스플레이 LCoS와 DLP가 전체 시장의 70%을 차지 할 것으로 보고 있습니다. 이것은 증강현실 기기의 경우, 휘도가 중요하기 때문에 Micro-OLED의 휘도로는 얇고 가벼운 안경 같은 증강현실 글라스를 만들지 못하기 때문입니다.

당사는 전체 AR/MR 시장의 70%에 해당하는 반사형 디스플레이 시장을 공략할 LCoS 제품과 기술을 보유하고 있습니다. 또한 나머지 30%를 차지할 Micro-OLED, Micro-LED 기술과 제품도 기술의 성숙도 측면에서 시간차를 두고 개발하는 전략으로 시장을 공략하고 있습니다.

(2) 프로젝터 시장

프로젝터는 가장 작은 피코 프로젝터에서 극장용 대형 프로젝터까지 다양합니다. 중국에서는 TV 판매량의 약 5%를 프로젝터 시장이 차지하고 있습니다. 그 중에서 가장 많이 판매되고 있는 제품은 대부분 Full-HD 해상도를 갖는 미니 프로젝터이며, 최근에 고급 사양으로 떠오르는 시장은 Laser 광원 + UST 광학을 이용한 UST 프로젝터 시장입니다. 피코 프로젝터 시장만 봐도 2025년 약 6조원의 시장이 예상되고 있습니다.

Texas Instrument의 DLP는 프로젝터 시장의 90% 이상 시장을 장악하고 있습니다. 그러나 최근 LED 광원의 효율 증가, 제조 원가 압박 (TI DLP의 독점 위치에 따른 고가 정책), Laser 광원의 등장으로 프로젝터 업체들이 LCoS 부품 확보 경쟁이 치열합니다.

미-중 경제 전쟁에 의한 미국산 독점 부품 기피 현상도 이러한 흐름에 추가 영향을 미치고 있다고 보여집니다.

(3) 자동차용 시장

자동차용 HUD 시장은 현재 소형 화면에서 대형 화면으로 커지면서 증강현실 기능을 구현하는 AR-HUD로 급격히 발전할 것으로 보고 있습니다.

HUD 시장은 2025년에 약 4조원의 시장과 5~12백만대의 차량에 장착될 것으로 예상하고 있습니다. 레이저 광원과 LCoS의 결합으로 디지털 홀로그래픽을 구현하여 만든 AR-HUD는 자율 주행, 전기차의 등장과 함께 빠르게 시장을 장악해 나갈 것입니다.

HUD 시장에서 리딩하고 있는 컨티넨탈사의 발표 자료에 의하면 향후 AR 기능을 갖는 HUD는 2025년도 기준 총 2.5백만대가 될 것으로 예상하고 있습니다.

LED 광원의 전장 부품 확대로 자동차 내외부의 다양한 광원 시장이 커지고 있습니다. 간단하게는 웰컴라이트 같은 프로젝션 형태에서 지능형 헤드라이트까지 시장이 확대되고 있습니다.