DBR Case Study : 서울반도체

상식 버리고 경쟁자 외면한 기술로 블루오션 개척하다

129호 (2013년 5월 Issue 2)

 

 

 

편집자주

※이 기사의 제작에는 김광호, 유준우 서울대 기술경영경제정책과정(TEMEP) 석사 재학생들이 참여했습니다.

 

 

세계 최대 규모의 전기전자기술 전문가 협회인 미국 전기전자학회(Institute of Electrical and Electronics Engineers·IEEE)는 매년 산하 전문지 <스펙트럼 매거진(Spectrum Magazine)>을 통해 통신·인터넷·컴퓨터·자동차·항공우주 등 산업별로 우수한 특허 경쟁력을 갖고 있는 업체의 순위를 매겨 발표한다. 대상 기업들이 보유한 미국 특허 출원 수, 특허 성장 지표, 특허 영향력, 특허 응용 지수 등을 종합적으로 평가해 랭킹을 정하는 게 특징이다. IEEE가 작년 12월 발표한올해의 특허 파워(Patent Power 2012)’ 기업 명단 중 반도체 제조(semiconductor manufacturing) 부문 1위는 삼성전자가 차지했다. 그런데 국내 기업 중 삼성전자 외에 유일하게 10’ 리스트에 들어간 회사가 있다. 바로 발광소자(LED) 전문업체인 서울반도체다.

 

올해 설립 26주년을 맞는 서울반도체는 연 매출 약 8600억 원 규모의 중견 기업이다. 2000년 매출액은 약 300억 원에 불과했지만 10여 년 만에 무려 스물여덟 배가 넘는 고속 성장 신화를 일궈냈다. (그림1) IEEE 발표에 따르면 서울반도체의 반도체 제조 부문 특허 경쟁력은 인텔(12), 램버스(13), 엔비디아(19) 등 글로벌 기업보다도 앞서 있다. 물론 이 같은 순위는 미국 특허에 국한해 내린 평가이긴 하다. 하지만 연 매출액이 삼성전자 분기 영업이익(2013 1분기 기준 약 87000억 원) 10분의 1에도 못 미치는 국내 업체가 올린 성과라는 점에서 주목할 만하다. 남기범 서울반도체 중앙연구소장은 “LED 업체로서는 유일하게 IEEE 특허 파워 순위에 들어갔다서울반도체의 우수한 특허 경쟁력을 세계가 인정한 것이라고 강조했다.

 

 

 

시장조사 전문기관인 스트래티지 언리미티드(Strategies Unlimited)에 따르면 서울반도체는 2011년 매출액 기준으로 전 세계 LED 패키징 부문 시장의 5.3%를 점유하며 글로벌 5위를 기록했다. 불과 20여 년 전엔 국내 시장에서조차 명함도 제대로 내밀지 못했던 중소기업이 오늘날 글로벌 5’ 기업으로 성장할 수 있었던 비결에 대해 DBR이 집중 분석했다.

 

대기업 OEM 업체로 출발

서울반도체는 LED 패키징 및 모듈 제작을 전문으로 하는 업체다. 1987 3월 미국계 반도체 제조업체인 페어차일드에서 근무하던 엔지니어들에 의해 설립됐지만 1991년 경영상의 문제로 매물로 나왔다. 당시 삼신전기 부사장으로 있던 이정훈 현 서울반도체 대표는 사재를 털어 이 회사를 인수했다.

 

2000년대 초반까지만 해도 서울반도체는 주로 김치냉장고 등 가전제품의 앞면에 부착돼 기능이나 작동 상태를 표시해주는 LED 디스플레이가 전체 매출액의 40% 이상을 차지했다. 삼성, LG 등 국내 가전 메이커들에 OEM으로 납품하는 제품이 대부분이었고 부가가치도 낮았다.

 

서울반도체는 200112월 휴대폰 LCD 색깔을 청색이나 백색으로 바꿀 수 있는 측광식(side view) ·백색 LED를 국내 최초로 개발하면서 도약의 계기를 마련했다. 휴대폰 키패드 백라이트, 교통신호등, 전광판 등 LED 수요처가 늘어나고 고부가가치의 청·백색 LED 매출까지 급증하면서 2002년 전년 매출액(428억 원) 대비 무려 148%가 증가한 1061억 원의 매출액을 올렸다.

 

이후 서울반도체는 시장에서 필요로 하는 제품을 적시에 내놓으며 내실을 다져나갔다. 우선 2003 4월 휴대폰 후면광원(BLU) LED에 대한 특허를 국내 최초로 취득하며 양산에 들어갔다. 이 제품은 이전까지 일본 니치아가 전 세계에 거의 독점 공급해오다시피 한 것이었다. 철저히 공급자 위주의 시장이기 때문에 시장 판가 및 마진이 상대적으로 높았다. 이어 2004 4월에는 조명용 고휘도 LED ‘Z-파워를 개발, 국내 최초로 본격적인 상용화에 돌입했다. 당시까지 국내 조명용 고휘도 LED 시장은 미국 루미레즈(현 필립스 루미레즈)가 독점하고 있는 상황이었다. 이처럼 고부가가치 제품을 잇따라 내놓은 덕에 2003년부터 2005년까지 서울반도체의 영업이익률은 14∼16%로 두자릿수를 기록했다.

 

경쟁업체들이 외면했던 AC-LED의 가능성에 주목

2000년대 들어 휴대폰용 LED로 제품을 다각화하면서 서울반도체의 성장에 가속도가 붙기는 했지만 이정훈 대표에겐 여전히 고민이 있었다. LED칩을 만들지 않고 지금처럼 패키징과 모듈 생산에만 집중할 경우 궁극적으로 성장 한계에 부딪힐 게 뻔하다는 것이었다. LED 산업의 가치사슬은 크게 에피(EPI·결정성장)/웨이퍼1 , 칩공정, 패키징, 모듈, 조명 등의 단계로 나눠 볼 수 있다. 가치사슬의 상류 단계(upstream) 공정으로 올라갈수록 기술장벽이 높고 그만큼 부가가치도 증가한다. 서울반도체가 LED 패키징·모듈 전문업체로서 고객사 니즈에 맞는 제품을 적시에 계속 내놓는다면 수많은 LED 패키징 업체 중 나름 경쟁력을 갖는 국내 중소기업으로 성장할 수는 있겠지만 딱 거기까지였다. 부가가치가 상대적으로 낮은 패키징·모듈만으로는 구조적으로 성장에 한계가 있기 때문에 글로벌 업체로 성장한다는 생각은 애당초 접어야 했다. 니치아, 오스람 등 글로벌 기업은 물론 삼성전자처럼 국내 굴지의 대기업들이 웨이퍼부터 칩 생산, 패키징에 이르기까지 일괄 생산 체제를 구축하고 있는 건 바로 이런 이유에서다.

 

문제는 이렇게 수직계열화를 추구하는 게 웬만한 대기업이 아니고서는 엄두조차 내기 힘들다는 데 있다. 반도체 산업 특성상 막대한 설비투자가 들어가는 건 물론이고 칩 개발 및 생산을 위한 기술장벽이 높아 자원과 역량이 부족한 중소기업으로서는 엄두조차 내기 힘들다. 그 때문에 수많은 LED 패키징 업체들이 자체 칩 생산을 포기하고 글로벌 LED칩 제조사로부터 핵심 원재료를 조달한다. 서울반도체 역시 도요타고세이와 크리로부터 칩을 전량 수입해 제품을 생산하고 있는 상황이었다.

 

이정훈 대표는 서울반도체가 한 단계 더 도약하기 위해선 수직계열화를 통해 자체 칩 제조 능력을 갖춰야 한다고 생각했다. 하지만 대기업과 달리 재원조달 능력이 떨어지는 중소기업으로서 무모하게 사업을 확장하다가는 큰 화를 불러올 수 있다는 사실도 잘 알고 있었다. 결국 결론은 하나였다. 중소기업으로서 수직계열화를 추진한다면 니치아나 크리처럼 기존 글로벌 업체들이 현재 생산하고 있는 칩과는 전혀 차원이 다른 제품을 만들어내야만 한다는 것이었다. 이에 따라 그는 전 세계 LED 분야 최고 석학과 전문 연구기관들을 직접 찾아 다녔다. 내로라하는 전문가들로부터 LED 산업의 향후 발전 경로에 대한 조언을 구했고, 그들을 기술고문으로 영입했으며, 전문기관과는 적극적으로 기술협정을 맺었다. 그리고 기존 패러다임을 바꿀 만한 LED칩 개발이 가능한지도 적극적으로 찾아 나섰다. 이렇게 노력하는 와중에 일본 도쿠시마대의 사카이 교수를 만났고, 그에게서 기존 LED칩과는 전혀 차원이 다른 칩 개발을 할 수 있다는 확신을 얻게 됐다. 바로 교류(AC) 전원에서 작동하는 LED ‘AC-LED’ 칩의 가능성에 주목한 것이다.

 

 

 

 

 

 

기존의 LED칩은 모두 직류(DC) 전원에서 작동하는 것으로만 설계돼 있었다. 하지만 일반 가정이나 산업 현장에서 쓰이는 전원은 교류(AC)이다 보니 DC LED AC하에서 쓰려면 AC/DC 컨버터가 필수적으로 필요했다. 이런 번거로움 때문에 LED 산업은 전반적으로 시장을 확대하기가 어려운 상태였다. 예를 들어 전구 하나를 만들더라도 핵심 부품인 LED뿐 아니라 작은 성냥갑 사이즈만한 컨버터까지 집어넣어야 했다. 심한 경우 LED 전구의 반을 컨버터가 차지하기도 했다. LED보다 컨버터가 차지하는 비중이 훨씬 커배보다 배꼽이 큰상황도 문제였지만 그보다 더 심각한 건 제품 수명 단축이었다. 컨버터의 수명이 LED보다 훨씬 짧다 보니 반영구적으로 사용할 수 있는 LED의 장점 자체가 무력화되는 등 이래저래 비효율과 낭비가 심했다. 사카이 교수는 이와 같은 문제에 주목했고 기존 LED칩에 집접회로(IC)를 설계하면 AC에서도 구동할 수 있다는 아이디어로 특허까지 냈다.

 

하지만 기존 LED 업계에선 사카이 교수의 특허기술에 주목하지 않았다. 우선 AC에서 LED를 구동시키는 건 공학적 관점에서 봤을 때 매우 비효율적이라는 선입견 때문이었다. AC는 세기와 방향이 주기적으로 변하는 전류이고 DC는 전류의 세기가 일정하게 고르고 한 방향으로만 흐르는 전류다. 이는 곧 DC에선 100이라는 전류가 들어왔을 때 세기가 일정하기 때문에 100%를 쓸 수 있지만 AC에선 전류가 들어왔다(100) 나가는(0) 상태가 반복되므로 단순 평균치로 생각해 봤을 때 50%밖에 쓸 수 없다는 소리가 된다. 한마디로 DC에서 잘 작동되는 LED칩을 굳이 비효율적인 AC 구동 방식으로 만든다는 건 일반엔지니어의 시각에서 봤을 땐 상식에 어긋나는 일이었던 셈이다. LED를 굳이 AC로 만들어야 한다는 발상 자체를 하지 않는 경우도 있었다. AC 전류가 들어오는 가정이나 산업 현장에서 주로 사용하는 일반 전구와 달리 LED는 상업화 초기부터 휴대폰처럼 배터리로 구동하는 디지털기기(DC 구동)에 많이 사용돼 왔다. 이런 관행 때문에 많은 경우 ‘LED는 당연히 DC용으로 설계해야만 하는 것이라는 고정관념에 빠져 있었다.

 

이정훈 대표의 생각은 달랐다. 고려대 물리학과를 나와 미국에서 MBA 과정을 마친 이정훈 대표는 기술은 물론 경영에 대한 이해도도 남달랐다. 그는 AC 구동방식이 DC에 비해 비효율적으로 보이긴 하지만 컨버터로 인한 손실까지 고려한다면 실제 효율성 격차는 그렇게 크지 않다고 봤다. 컨버터를 통해 AC에서 DC로 바뀌는 과정에서 전력손실이 20∼30% 정도 일어나기 때문이다. 무엇보다 AC로 바꿀 경우 조명 시장에서 새로운 수요를 창출할 수 있을 것으로 판단했다. 완제품에서 컨버터를 제거함으로써 조명 디자인의 용이성이 커지기 때문이다. 디자인처럼 심미적 측면에 대한 니즈가 갈수록 커져가고 있는 조명 시장의 트렌드를 보더라도 AC-LED는 충분히 사업성이 있다고 봤다. DC-LED로 사업을 잘하고 있는 기존 업체들의 경우 굳이 AC-LED 개발에 뛰어들 유인이 크지 않다는 점도 플러스가 되는 요소였다.

 

이처럼 AC-LED의 시장 잠재력에 주목한 이정훈 대표는 결국 LED 패키징 분야에서 LED칩 제조로까지 사업을 확장하기로 결단을 내렸다. 서울반도체가 2002 1 LED칩 제조업체인 서울옵토디바이스를 설립하게 된 계기다.

 

혁신 제품아크리치로 글로벌 경쟁력 확보

자본금 15억 원 규모로 출범한 서울옵토디바이스의 초대 대표는 이정훈 서울반도체 대표가 겸직으로 맡았다. 서울옵토디바이스는 사카이 교수를 기술고문으로 영입했고 그가 가지고 있던 AC-LED 원천기술을 사들인 것은 물론 도쿠시마대와 핵심 기술협정까지 맺었다. 이후 서울옵토디바이스는 서울반도체와 긴밀히 협력하며 AC-LED칩 개발에 매진했다. 심지어 수십억 원씩 적자가 나는 상황임에도 불구하고 매출액의 60%가 넘는 비용을 R&D에 쏟아부었을 정도다. (1)

 

 

이와 같은 노력의 결과, 서울반도체는 2005 1월 서울옵토디바이스에서 개발한 칩을 탑재해 만든 세계 최초의 AC LED를 세상에 내놓게 된다. 그리고 약 2년 뒤인 2006 11, 세계 최초로 컨버터 없이 AC 전원에서 작동하는 반도체 조명 양산에 성공한다. 오늘날 서울반도체의 이름을 전 세계적으로 알리는 계기가 된아크리치(Acrich)’의 탄생이었다. (2)

 

 

아크리치는 전력 효율, 밝기 면에서 백열등과 할로겐을 추월했으며 형광등과 비교 시 수명과 소비전력, 편리성 면에서 모두 우수한 성능을 구현했다. LED 제품 부품 구성의 간소화는 물론 제조원가도 획기적으로 줄일 수 있는 혁신적인 제품으로 시장에서 큰 호평을 받은 건 물론이다. 한 예로 2007 3월엔 독일의 전문 월간지인 <일렉트로닉>이 주관한 ‘2006 올해의 제품으로 선정되며 조명용 램프 시장의 새로운 지평을 열었다는 평을 받았다.

 

아크리치 양산으로 서울반도체는 글로벌 경쟁력을 높이며 고속 성장하게 된다. 5년간 1000억 원대에 머물러 있던 매출액이 아크리치 양산을 계기로 2007년 회사 설립 이래 최초로 2000억 원대의 매출액을 돌파한 것. 서울반도체는 이후 제품군 다변화에 더욱 박차를 가하며 성장 속도를 높여갔다. , 1999년 백색가전 위주의 매출에서 2003년 휴대폰용 광원, 2005년 자동차용 광원, 2006년 조명용 파워 LED, 2007년 아크리치, 2008년 노트북용 광원, 2009 LED TV용 광원 등 매년 신규 응용 분야에 성공적으로 진입했다. 그 결과 2001년까지만 해도 디스플레이(OEM 생산)와 휴대폰 칩이 전체 매출액의 80% 이상을 차지했지만 2012년엔 핸드폰 13.0%, 중대형 BLU(노트북, 모니터 등) 12.7%, TV 30.3%, 조명 및 기타(백색가전, 자동차 등) 44.0% 등으로 다양해졌다. (그림 2)

 

 

 

R&D 투자 및 특허 포트폴리오 구축

서울반도체가 혁신적인 제품 개발과 제품군 다변화에 성공할 수 있었던 가장 큰 이유는 초창기부터 R&D 투자에 집중하고 관련 지식재산권(IP) 확보에 주력했기 때문이다. 이정훈 대표는 LED가 전기, 전자, 광학, 화학, 반도체, 디자인 등 다양한 기술이 총망라된 종합 부품이라는 사실을 누구보다 잘 알고 있었다. 이 때문에 인수 이후 꾸준히 R&D 투자를 지속하며 기술 개발에 힘썼다. ( 3) 서울반도체의 자회사인 서울옵토디바이스 역시 2005년 미국 벤처기업인 센서일렉트로닉테크놀로지(Sensor Electronic Technology Inc.)에 지분 투자를 하고 단파장 UV(자외선) LED 개발 및 양산을 위한 협력 체제를 갖추는 등 외부 기관과의 협력을 통해 기술을 개발하려는 노력을 일찍부터 기울였다.

 

 

 이정훈 대표는 또한 특허 확보가 안정적인 LED 제품을 생산하는 데 필수적이라는 점을 간파하고 사업 초창기부터 관련 기술 및 특허 확보에 힘을 기울였다. 우선 2003 12월 미국 산타바바라 캘리포니아대(University of California, Santa Barbara) 조명디스플레이연구소(SSLDC, 현 조명에너지연구소 SSLEC)와 조명 및 LED 관련 특허 및 기술 도입 협정을 체결했다. SSLDC는 청색 LED를 세계 최초로 발명했던 나카무라 슈지( SSLEC 수석 연구원 겸 University of California, Santa Barbara 교수) 등 세계 최고의 연구진이 포진해 있는 조명/LED 분야의 최첨단 연구기관이다. 이 협정을 통해 서울반도체는 SSLDC가 조명 LED 분야에서 보유하고 있는 핵심기술과 특허기술을 사용할 수 있게 됐다.

 

이 밖에도 서울반도체는 2006 5월 미국의 최대 LED 칩 업체인 크리와 백색 LED 관련 크로스 라이선스(원천기술 개발로 특허를 받은 선()발명 특허권자와 그 기술을 바탕으로 다른 장치를 개발해 특허를 얻은 이용발명 특허권자가 상호 기술을 이용할 때 상대방에게 실시 허락을 얻는 것) 계약을 맺었다. 이어 2007 8월엔 독일 오스람과도 백색 및 가시광선 LED 분야의 특허를 상호 공유하는 크로스 라이선스 계약을 체결했다.또한 2008 11월엔 오스트리아 트리도닉과 실리케이트(SiC) 형광체 관련 포괄적 특허공유 계약을 체결했다. 트리도닉이 원천 특허를 확보하고 있는 SiC 형광체는 일본 니치아의 YAG, 독일 오스람의 TAG와 함께 세계 3 LED 형광체로 꼽힌다. 청색 LED 칩에 도포, 전체적으로 백색을 구현하는 데 결정적 소재다. 이진수 서울반도체 법무팀 실장은이전까지 서울반도체는 트리도닉이 아니라 트리도닉과 특허를 공유하고 있는 도요타고세이로부터 형광체를 구입해왔기 때문에 특허 분쟁에서 자유로울 수가 없었다하지만 원천특허를 확보하고 있는 트리도닉과 포괄적 특허 공유 계약을 직접 맺음으로써 자사 제품에 대한 고객사들의 신뢰도를 높여나갈 수 있었다고 말했다.

 

 

 

 

글로벌 선도업체 니치아의 무차별 소송

LED 산업은 전형적인 특허 위주 산업이다. 그만큼 업체들 간 특허 분쟁도 많이 일어난다. LED 업계에서 잔뼈가 굵은 업체치고 소소한 분쟁 한번 겪지 않은 업체는 없다는 우스갯소리까지 있을 정도다. 하지만 서울반도체는 걸려도된통걸렸다. 바로 글로벌 선도기업인 니치아와 소송전이 붙은 것이다.

 

니치아는 2006 1월 서울반도체를 상대로 미국 캘리포니아 북부 연방지방법원에 디자인 특허 침해금지에 관한 손해배상 청구 소송을 제기했다. 니치아는 서울반도체 제품(백색 측광식 LED 완제품인 902 시리즈)이 자사 디자인을 모방했다며 400만 달러가 넘는 거액의 손해 배상을 청구했다. 니치아의 공격은 여기에서 그치지 않았다. 2007 5월 일본 오사카지방법원에 서울반도체 일본법인과 쿄오에이 산업(서울반도체의 일본 판매 대리점)을 제소했다. 서울반도체 제품(백색 Z-파워 LED P9 시리즈)이 자사 특허 2건을 침해한다는 게 제소 이유였다. 이어 2007 9월과 10월에는 서울중앙지방법원에 총 40억 원 규모의 손해배상소송도 제기했다. 미국과 일본에서 각각 문제 삼은 서울반도체 제품이 니치아의 한국특허를 침해했다는 주장이었다. 2008 5월엔 소송전을 영국으로 이어갔다. 서울반도체가 영국에서 판매하는 백색 LED 제품이 자사가 현지에서 등록한 특허를 침해하고 있다며 서울반도체와 애브넷EMG(서울반도체의 영국 내 판매업체)에 대해 수입·판매 금지 및 특허 침해에 관한 손해배상 소송을 제기했다.

 

서울반도체는 니치아의 무차별적인 특허 공세에 적극적으로 대처해 나갔다. 우선 서울반도체는 미국 소송 건과 관련해 미국과 한국에서 지식재산 분야 전문 변호인을 선임해 니치아의 주장을 적극 반박했다. 무엇보다 소송 대상인 902 시리즈는 미국에 수출하거나 판매하고 있지 않기 때문에 속지주의 원칙상 의장특허 침해 대상이 아니라는 논지로 니치아의 주장에 맞섰다.결국 미국 배심원들은 2007 9월 니치아가 제기한 4건의 미국 디자인 특허 중 3건은 무혐의 판정을, 나머지 1건에 대해서는 62달러에 불과한 금액으로 손해배상을 제한하는 결정을 내렸다.

 

한국 및 영국에서의 손해 배상 소송건과 관련해서는 니치아가 보유한 국내 특허 자체를 무력화시키는 전략을 취했다. , 특허심판원에 니치아가 보유한 국내 특허에 대한 특허무효심판을 청구했다. 서울반도체는 현재 문제가 되고 있는 니치아의 국내 특허가 특허로 등록할 당시에 반드시 필요한신규성진보성을 갖추지 못했다는 점을 집중적으로 파고들었다. 결국 2008 7월과 10, 특허심판원은 서울반도체의 손을 들어줬다. 니치아가 서울반도체를 대상으로 제기한 손해배상 소송의 근거가 되는 특허들에 대해 모두 무효 판결을 받아낸 것이다. 이로써 서울반도체는 피소돼 있던 손해배상 청구 소송에서 유리한 고지를 확보할 수 있게 됐다. 결국 2008년 말, 서울중앙지법은 니치아에 특허 침해 금지에 관한 패소 판결을 내렸다.

 

공격적인맞불 작전으로 특허 분쟁 해결

서울반도체는 니치아와의 소송전에서 방어에만 급급해하지 않고 적극적으로 역공에 나섰다. 2007 7월과 11월 니치아를 상대로 미국 텍사스 동부 연방법원에 제기한 2건의 특허 침해 금지 및 손해배상은 이런맞불 작전의 백미로 꼽힌다. 특히 11월 제기한 소송에서 서울반도체는 니치아의모든’ LED 제품이 서울반도체가 보유한 미국 특허를 침해했다는 논리를 펼쳤다. 서울반도체가 문제를 삼은 특허(US 5075742)는 백색, 청색, 녹색 LED를 비롯해 자외선(UV) LED, 레이저다이오드 등에 사용되는 질화갈륨(GaN)계 반도체의 접합층에 관련된 원천특허였다. 과거 서울반도체가 특허 포트폴리오 구축을 위해 프랑스 모 업체로부터 특허권을 인수해 미국, 일본, 독일, 프랑스, 영국 등 5개 국에 등록했다. 2006년 기준으로 니치아는 LED와 레이저다이오드로만 약 1500억 엔의 매출액을 올렸던 터였다. 만약 거대 시장인 미국에서 니치아가 특허를 실제로 침해했다는 판결이 내려질 경우 천문학적인 손해 배상액(통상 매출액 기준으로 산정)이 부과될 수밖에 없는 상황이었다.

 

서울반도체는 이어 2007 12월 니치아를 미국 국제무역위원회(USITC)에 제소하며 한층 압박을 가했다. 니치아 제소의 근거가 된 서울반도체의 미국 특허(US 5321713)는 사실 서울반도체가 니치아에 역공을 펼치기 위해 미국 모 업체로부터 급히 사들인 레이저다이오드 관련 특허였다. 서울반도체는 자사가 보유한 GaN계 레이저다이오드 특허기술을 사용한 제품을 니치아가 미국으로 들여와 판매하는 것은 불공정무역행위에 해당한다는 주장을 펼쳤다. GaN계 레이저다이오드는 HD DVD 플레이어, 블루레이 플레이어 등 일반 가전제품에 쓰이는 광원 관련 부품이기 때문에 문제를 삼을 경우 니치아의 부품을 사용한 소비재 전자제품 전부로까지 수입 금지 조치가 취해질 수도 있는 사안이었다.

 

서울반도체는 2006년부터 니치아와의 특허 분쟁으로 약 5000만 달러( 600억 원)를 썼다. 2008년에는 한 해 소송비용만으로 당시 회사 매출액의 10%가 넘는 300억 원을 쏟아부어야 했다. 그러나 이 같은 공격적인 맞불 작전은 결국 결실을 봤다. 양 사 간 벌어진 모든 소송을 취하하고 크로스 라이선스 계약을 체결하는 것으로 니치아와의 분쟁이 마무리됐다. 2009 1월 서울반도체와 니치아 간의 합의 사실이 알려지자 당초 1만 원대에 불과했던 주가는 두 달여 만에 3만 원대 초반으로 세 배 가까이 뛰었다.

 

크로스 라이선스 계약으로 서울반도체와 니치아는 수천 건에 달하는 서로의 모든 특허 기술을 자유롭게 사용할 수 있게 됐다. 불과 20여 년 전까지만 해도 영세한 중소기업에 불과했던 후발 주자가 글로벌 1위 업체와의 특허 분쟁에서 크로스 라이선스 딜을 이끌어 낸 것은 매우 이례적인 일이었다. 당시 언론에선 이를 두고다윗과 골리앗의 싸움이라고 평했을 정도다.

 

계속되는 소송과 글로벌 경기 침체 등과 맞물려 성장세가 주춤했지만 2009년 니치아와의 특허 분쟁이 해결되면서 서울반도체 제품에 대한 수요가 다시 증가했다. 그 결과, 매출액은 2008 2841억 원에서 2009 4535억 원으로 뛰어올랐고, 2009년엔 8395억 원으로 수직 상승했다. 4%의 영업이익률 적자를 기록했던 2008년과 달리 2009년엔 9.7%의 높은 영업이익률을 기록했다.

 

 

수직계열화 추진

 

서울반도체는 중소기업으로서는 드물게 2002년 서울옵토디바이스를 설립하며 일찌감치 수직계열화를 추진했다. 세계 최초로 AC-LED칩을 만들어낸다는 뚜렷한 목표를 갖고 출범한 서울옵

토디바이스는 설립 후 약 6년 만에 목표를 달성했다. 현재 서울옵토디바이스에서 양산하는 AC-LED칩은 전량 서울반도체의 아크리치 제품 물량으로 공급된다. 천태영 서울반도체 홍보팀 실장은지난해 서울옵토디바이스는 2506억 원 매출액에 151억 원의 영업이익, 21억 원의 당기순이익을 내며 흑자 전환에 성공했다꾸준한 공정 개선 및 수율 향상 노력을 통해 원가 경쟁력을 확보해 가고 있다고 강조했다. 이 밖에도 서울반도체는 2009년 서울옵토디바이스와 공동 투자 방식으로 대만의 LED 칩메이커 휴가(Huga)와 함께 LED칩 합작 법인 SH옵토텍(SH Optotech)을 세웠고 2011년에도 서울옵토디바이스, 대만 텍코어(Tekcore) 3사가 공동으로 LED 칩 제조 합작법인 ST Co.를 설립하는 등 수직계열화를 계속 추진해 나갔다. 이처럼 에피/웨이퍼와 칩공정, 패키징 및 모듈에 이르는 일괄생산체제 구축을 통해 서울반도체는 핵심 원재료를 100% 외부에 의존했던 구조에서 벗어났다. LED칩 조달처의 다변화를 통해 시장 수요에 따른 칩 수급의 안정성을 제고한 것은 물론, 차별화된 제품인 아크리치의 핵심 원재료를 자체적으로 조달해 품질을 관리해 나가고 있는 것이다.

 

서울옵토디바이스는 모회사인 서울반도체와 긴밀한 공조하에 지속적인 기술 개발에 힘쓰고 있다. 우선 양 사는 대표 제품인 아크리치의 광효율을 더 높은 수준으로 끌어올리기 위한 R&D에 힘썼다. 그 결과 2011 10월 기존 LED 제품 대비 실소비 전력을 50% 가까이 줄일 수 있는아크리치 2’ 기술 개발에 성공해 2012 9월부터 양산에 들어갔다. 양 사는 또한 아크리치의 뒤를 이을 차세대 기술 개발에도 적극적이다. 기존 사파이어나 실리콘 기판 대신 GaN 기판을 사용한엔폴라(nPola)’가 대표적이다. 남기범 소장은 “GaN 기판을 사용하면 실제 빛을 내는 광활성층의 결점(defect)을 최소화해 기존 LED 대비 전류밀도(current density) 5∼10배 이상 높일 수 있다결과적으로 동일 면적의 칩에서 5∼10배 이상의 밝기를 내는 게 가능하다고 설명했다.

 

해마다 고속 성장을 이어 온 서울반도체는 2011년 이후 성장세가 주춤하다. 글로벌 경기 침체 및 TV 시장 불황으로 상황이 녹록지 않았던데다 삼성전자, LG이노텍 등 국내 대기업들의 공세까지 더해지면서 경쟁의 강도가 한층 세졌기 때문이다. 그 결과 2011년엔 전년 대비 매출액과 영업이익이 각각 10.7%, 73.5%가 줄어들었다. 다행히 지난해에는 8586억 원의 매출액을 기록하며 전성기 수준(2010 8393억 원)을 회복했지만 영업이익은 179억 원으로 예년 수준에 미치지 못했다.

 

서울반도체는 그러나 올해 매출 목표를 12000억 원, 영업이익은 600억 원으로 대폭 늘려 잡았다. 아크리치2 등 고부가가치 LED 제품 매출을 늘리고 신제품인 엔폴라 판매를 본격화해 LED 조명 시장을 집중 공략하면 충분히 가능한 목표라는 게 회사 측 설명이다. 삼성전자나 LG이노텍 등 국내 LED 업체들의 경우 물량 대부분이 TV나 태블릿PC, 노트북 등 디지털기기에 들어가는 BLU용 제품인 데 반해 서울반도체가 핵심 타깃으로 삼는 것은 조명용 시장이기 때문에 차별화된 경쟁력을 발휘할 수 있다는 게 회사 측 설명이다. 남기범 소장은이미 일본 미쓰비시화학 계열사인 버바팀(Verbatim)에서 엔폴라를 적용한 LED 조명을 출시해 3월부터 양산, 공급하고 있다 “TV 시장에 주력하는 국내 대기업과 달리 더 큰 시장인 조명 시장을 공략함으로써 제2의 도약을 이뤄낼 계획이라고 강조했다.

 

 

 

 

성공 요인

① 제품 차별화

서울반도체는 경쟁 기업과 다른 제품 속성을 추가한 제품을 계속해서 내놓으며 차별화 전략을 추진했다. 이 회사의 대표 브랜드인 아크리치가 대표적인 예다. AC/DC 컨버터가 필요 없는 최초의 제품으로 LED는 직류에서만 작동한다는 고정 관념을 깼다. 2000년대 초반까지도 매출액의 40% 이상이 OEM 물량이었던 서울반도체가 2000년대 중반 이후 독자 브랜드 제품으로만 영업할 수 있게 된 건 아크리치 같은 혁신적인 제품들이 있었기에 가능했다.

 

적절한 타이밍에 필요한 제품을 내놓은 것 역시 주효했다. 서울반도체는 주로 국산화에 대한 수요가 높은 품목을 핵심적으로 골라 제품 개발 연구를 진행했다. 2000년대 초반 잇따라 선보인 휴대폰 BLU LED Z-파워 LED는 당시 니치아와 루미레즈가 독점하다시피 한 상황이었다. 그만큼 수요처 다변화에 대한 고객들의 니즈가 컸다. 특히 휴대폰 BLU LED는 휴대폰 컬러화 및 고기능화가 급진전되면서 절대 수요 역시 늘어나는 공급자 위주의 시장이었다. 이런 상황에서 서울반도체는 고부가가치 제품을 적시에 내놓았고 결국 높은 영업이익률을 실현할 수 있었다.

 

② 저부가가치 제품에서 고부가가치 제품으로의 변화

설립된 지 얼마 되지 않은, 그래서 자원과 능력이 상대적으로 떨어지는 기업의 경우 일반적으로 부가가치가 낮은 제품과 서비스를 기반으로 시작하는 경우가 많다. 이렇게 부가가치가 떨어지는 제품에 집중하게 되면 자연히 수익성은 낮아지고, 결국 이는 보다 부가가치가 높은 제품을 위한 R&D 등 각종 투자를 어렵게 만드는 요인이 된다. 많은 기업들이 초일류기업으로 성장하지 못하고 후진 기업에 머물게 되는 이유이기도 하다. 서울반도체 역시 다른 많은 기업과 마찬가지로 2000년대 초반까지는 전체 매출액 가운데 가장 많은 부분을 OEM으로 납품하던 가전제품 LED 디스플레이처럼 부가가치가 상당히 떨어지는 제품들이 차지했었다. 휴대폰용 LED도 만들긴 했지만 주로 키패드용 LED, 이 또한 이미 성숙 단계에 도달해 있는 시장으로서 부가가치가 낮았다. 주력 제품을 고부가가치화하는 것은 여기서 창출되는 높은 이익을 R&D 등에 대한 투자에 쓸 수 있도록 함으로써 다시금 높은 부가가치 제품을 개발할 수 있게 하는 선순환 구조를 만들어낼 수 있다. 이러한 사실을 간파한 서울반도체는 공격적인 R&D 투자를 통해 휴대폰 BLU LED, 자동차 조명이나 조명용 LED, 노트북이나 TV 등 중대형 BLU LED 등 상대적으로 높은 고부가가치 제품들로 제품군을 다변화하는 데 성공했다. 이를 통해고부가가치 제품높은 R&D 투자보다 부가가치가 높은 제품 개발이라는 선순환을 향유할 수 있었다.

 

③ 글로벌 R&D 네트워크 구축

서울반도체는 2000년 이후 연 평균 매출액의 약 6.3% R&D에 투자하며 자체적으로 기술 개발에 주력한 것은 물론 국내외 유수 대학 및 관련 선도 기업들과 적극적인 R&D 공조 네트워크를 구축하는 데 힘썼다. 미국 SSLDC와의 제휴를 꾀한 노력 등이 대표적이다. 또한 서울반도체는 지난해에도 미국 LED 연구개발 업체인 솔루션 디포지션 시스템(Solution Deposition Systems), 자외선(UV) 연구개발 기업인 솔리드 UV(Solid UV) 등에 지분 투자를 단행했다. 관계사인 서울옵토디바이스 역시 2005 UV LED칩 기술개발 업체인 미국 센서일렉트로닉테크놀로지에 투자했다. 조명 시장 외에 향후 특수 조명에 해당하는 UV LED 시장이 성장할 것이라 보고 일찌감치 선행 R&D 네트워크를 꾸려나가고 있는 것이다. 이처럼 서울반도체와 서울옵토디바이스는 자체 기술 개발에만 매달리지 않고 적극적인 개방형 혁신 전략을 추구함으로써 글로벌 R&D 네트워크를 구축하기 위해 힘썼다. 이는 역량과 자원이 대기업에 비해 상대적으로 열악한 중소기업이 고속 성장할 수 있는 밑거름이 됐다.

 

⑤ 전략적 특허 관리

서울반도체는 사업 초창기부터 특허 포트폴리오를 구축하려 힘썼다. 유수 글로벌 기업들과 크로스 라이선스를 맺기 위해 힘썼고 LED 관련 기술의 변화 트렌드와 진화 방향을 면밀히 분석해 필요한 기술은 적극적으로 사들였다.(4) 이 같은 노력 덕에 전 세계 LED 업계 1위인 니치아와 분쟁이 발생했을 때에도 효과적으로 대처할 수 있었다.

 

 

LED처럼 특허가 차지하는 비중이 큰 산업에서는 제아무리 기술력이 높은 원천특허를 가지고 있다고 하더라도 특허의 절대 수가 적으면 법적 분쟁이 발생할 때 승리하기 힘들다. 하나의 제품에도 워낙 많은 기술이 복잡하게 얽혀 있기 때문이다. 따라서 특허도 포트폴리오를 구축해 촘촘하게 그물망을 쳐놓아야 자사의 지식재산권을 제대로 보호받을 수 있다.

 

서울반도체가 니치아와의 법적 분쟁에서 승기를 잡을 수 있었던 데에는 레이저 다이오드 관련 특허가 결정적 계기가 됐다. 이는 서울반도체가 특허 포트폴리오 구축 차원에서 여러 기술들을 사들이는 과정에서 전략적으로 확보한 기술이었다. 레이저 다이오드의 경우 DVD 플레이어 등에 들어가는 핵심 부품이면서, 동시에 니치아의 주력 제품 중 하나였기 때문이다. , 서울반도체는 분쟁 발생 시 경쟁자인 니치아의 매출에 커다란 타격을 줄 수 있는 지식재산권을 확보해 놓음으로써 실제 소송이 벌어졌을 때 유리한 협상 고지를 점할 수 있었다.

 

 

이방실 기자 smile@donga.com

박철순 서울대 경영대학 교수 cpark@snu.ac.kr

 

 

 

 

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