칼테라, 레이다 패키지 안팎에서 답을 찾다

CMOS 기반 77/79GHz 레이다 RF 프론트엔드를 세계 최초로 상용화한 칼테라(Calterah)는 AiP와 RoP 기술로 패키지 수준의 혁신을 완성하며, 고집적 mmWave 레이다 SoC의 새로운 가능성을 열고 있다. 지아슈 첸 CEO는 인터뷰에서 “혁신은 실용적일 때 의미가 있다”는 철학 아래 기술과 현실을 잇는 칼테라의 비전을 전했다.

글 | 윤범진 기자_bjyun@autoelectronics.co.kr
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칼테라(Calterah)는 어떤 회사인가요?
Jiashu Chen(지아슈 첸)    칼테라는 2014년 설립돼, 2017년 세계 최초로 CMOS 공정을 기반으로 한 차량용 77/79GHz 레이다 RF 프론트엔드 칩을 양산하며 큰 전환점을 맞이했습니다. 이후 RF 프론트엔드(front-end) 칩에서 고집적 SoC로, 그리고 시스템 비용과 설계 복잡성을 크게 줄여주는 혁신적인 AiP (Antenna-in-Package) 기술로 발전하며 빠르게 성장해왔습니다.
“더 높은 성능, 더 쉬운 사용, 더 낮은 전력 소비”를 목표로 끊임없이 혁신을 이어가고 있으며, 현재까지 2천만 개 이상의 칩을 출하했고 전 세계 주요 기업과 전략적 파트너십을 구축했습니다.
한국 또한 전략적 성장 거점으로 보고 있으며, ADAS와 인캐빈(In-Cabin) 센싱 분야에서 한국 기업과 협력 기회를 적극적으로 모색 중입니다.


AiP 기술이 실제 양산 현장에서 어떤 비용 및 성능상의 차이를 만들어내고 있나요?
Chen    AiP 기술은 고성능 레이다를 더 저렴하고 간편하게 사용할 수 있도록 해주는 칼테라의 핵심 기술입니다. 안테나를 패키지 안에 직접 통합함으로써 고가의 고주파 PCB나 복잡한 안테나 설계가 필요 없습니다. 이를 통해 고객은 제품 개발 기간을 단축하고 생산 일관성을 높일 수 있습니다.
또한 칩과 안테나 사이의 신호 손실이 최소화돼 레이다 감도가 향상되고, 16GHz 대역폭을 통해 탁월한 성능 여유를 확보했습니다.


AiP 패키징 과정에서 가장 어려운 설계 및 공정 과제는 무엇이었으며, 이를 어떻게 극복했나요?
Chen    AiP 패키징은 자동차급 신뢰성을 갖춘 작은 패키지 안에 SoC 칩과 다수의 안테나 채널을 통합해야 하는 매우 도전적인 프로젝트였습니다.
칼테라는 열 방출, 전자기 성능, 구조적 강도를 모두 고려한 공동 설계(co-design) 접근법으로 이를 해결했습니다. 6,000시간 이상의 신뢰성 테스트를 통해, AEC-Q100 표준을 충족하며 제품 수명 전반에 걸쳐 안정적인 성능을 보장합니다.


RoP™(Radiator on Package) 기술은 레이다 성능과 신뢰성에 구체적으로 어떤 변화를 주었나요?
Chen    RoP™ 기술은 신호 손실을 획기적으로 줄이고 레이다의 탐지 거리와 안정성을 크게 향상시켰습니다. PCB 대비 손실률을 0.1dB/cm 이하로 낮춰 신호 강도를 높였으며, 결과적으로 탐지 거리를 향상시켰습니다.
또한 RoP™는 얇은 모듈 설계를 가능하게 하고, 히트싱크(heat sink)를 직접 부착할 수 있어 열 관리와 장기 신뢰성을 강화했습니다.


AiP와 RoP™를 동시에 적용했을 때 설계 복잡성, 제조 비용, 양산 안정성 측면에서 어떤 도전과 기회가 있나요?
Chen    AiP는 인캐빈 및 근거리 레이다용으로, RoP™는 고성능 레이다용으로 각각 최적화돼 있습니다. 두 기술을 함께 적용하면 미래 스마트카의 ADAS 시스템 전반을 아우르는 제품 라인업을 구성할 수 있습니다.
칼테라는 공동 설계 역량과 특허 포트폴리오를 기반으로 양산 안정성을 확보하고 있으며, 이를 통해 향후 mmWave 레이다 혁신을 주도할 수 있는 경쟁력을 갖추고 있습니다.







mmWave 레이다 SoC 설계에서 고주파 신호 품질, 열 관리, 전력 소비, 고속 데이터 처리 등 기술적 도전이 많은데, Calterah는 이를 어떻게 해결하고 있나요? 
Chen    칼테라는 아키텍처 혁신과 시스템 수준의 최적화를 통해 이러한 기술적 난제를 해결하고 있습니다.
RoP™ 패키징 기술은 신호가 PCB 트레이스를 거치지 않고 웨이브가이드(Waveguide) 인터페이스를 통해 전송돼, 손실을 최소화하고 채널 간 간섭을 크게 줄였습니다.
또한 Alps-Pro 칩은 4T4R (4 Transmit 4 Receive) 구성에서도 전력 소모가 1.8W에 불과할 정도로 효율적이며, RoP™의 히트싱크 직접 부착 구조와 결합해 고온 환경에서도 안정적인 동작을 보장합니다. 고속 데이터 처리를 위해 전용 하드웨어 가속기(Radar Signal Processor, RSP)를 탑재해 복잡한 4D 이미징 알고리즘을 효율적으로 실행합니다.


OEM이나 Tier1이 AiP와 RoP™ 기술을 도입할 경우 실용적 혜택은 무엇인가요? 
Chen    AiP와 RoP™ 기술을 적용하면 시스템 비용 절감, 설계 단순화, 성능 향상이라는 세 가지 실질적인 이점을 얻을 수 있습니다. AiP는 고주파 PCB 소재나 복잡한 안테나 설계 과정이 필요 없고, 개발 기간을 단축시킵니다. RoP™는 채널 간 신호 손실을 최소화해 탐지 성능을 강화합니다. 결과적으로 제조 일관성이 높아지고, 양산 효율과 제품 품질이 모두 향상됩니다.


현장에서 칼테라 솔루션을 선택하는 가장 현실적인 이유는 무엇인가요? 단순히 가격이나 집적도 이상의 동인이 있나요? 
Chen    칼테라의 경쟁력은 단순한 가격이나 집적도가 아니라 고객 지원과 품질, 기술 비전에 있습니다.
- 완성형 기술 지원: 하드웨어·소프트웨어 레퍼런스 디자인, SDK, 안테나 설계 지원, 현지 FAE(기술 지원)로 고객의 개발 기간을 단축합니다.
- 자동차급 품질: ISO 26262(ASIL-B), AEC-Q100, ISO/SAE 21434, ASPICE 등 글로벌 표준을 충족해 신뢰성을 보장합니다.
- 차별화된 기술 포트폴리오: AiP, RoP® 같은 독자 기술로 경쟁사가 쉽게 모방할 수 없는 성능과 비용 경쟁력을 제공합니다.


AiP와 RoP™ 기술의 진화 방향이나 차세대 패키징 솔루션 계획이 있나요? 
Chen    칼테라는 지속적이면서도 혁신적인 변화를 핵심 가치로 두고 있습니다. AiP에서 RoP®로의 발전처럼, 더 높은 집적도와 성능을 향한 진화를 이어가고 있습니다.
차세대 패키징 기술의 구체적인 내용은 아직 공개되지 않았지만, 자율주행 시대를 위한 더 작고 효율적이며 강력한 레이다 센서를 구현하는 방향으로 개발을 진행 중입니다.


어떤 파운드리와 협력하고 있으며, 선택 기준은 무엇인가요?
Chen    칼테라는 IATF 16949 인증을 보유한 세계적인 파운드리, 패키징, 테스트 업체들과 협력합니다. 파트너는 차량용 칩 생산 경험이 풍부해야 하며, 엄격한 품질 관리 시스템을 갖춘 곳만 선정합니다. 이들과 정기적인 성능 모니터링과 연례 감사를 통해 안정적이고 신뢰성 있는 공급망을 유지하고 있습니다.


4D 이미징 레이다와 고해상도 FMCW 기술이 주목받고 있습니다. 칼테라 솔루션은 어떤 방식으로 차별화된 경험을 제공하나요?
Chen    칼테라의 Andes 시리즈는 고성능 4D 이미징 레이다용으로 설계된 차세대 SoC 플랫폼입니다. 22nm 공정 기반으로 멀티코어 CPU, DSP, 자체 개발한 RSP를 탑재해 고해상도 포인트 클라우드(Point cloud)를 실시간으로 처리합니다.
RoP®와 웨이브가이드 안테나 기술이 결합돼 약한 신호나 복잡한 도시 환경에서도 보행자, 자전거 이용자 등 취약 도로 이용자를 안정적으로 인식할 수 있습니다. 또한 칩 간 데이터 교환 인터페이스(C2C)를 통해 여러 칩을 유연하게 연결할 수 있어, 고 채널 이미징 레이다 설계도 간소화됩니다.


중국 내 자율주행 및 빅테크 기업과의 협력 사례와, 그것이 칼테라의 글로벌 확장에 어떤 영향을 미쳤나요?
Chen    칼테라는 BYD를 비롯한 중국 내 주요 자율주행 스타트업, 빅테크 기업들과 활발히 협력하고 있습니다. 이러한 협력은 혁신적인 기술을 실제 시장 환경에서 빠르게 검증할 수 있게 해주며, 글로벌 시장 진출의 디딤돌 역할을 합니다.
중국의 빠른 기술 채택 속도와 대규모 생태계 덕분에 칼테라는 제품을 신속히 개선하고, 글로벌 경쟁력을 입증할 수 있었습니다.


레이다 센서 시장은 경쟁이 치열합니다. 플레이어 사이에서 칼테라의 차별화 전략은 무엇인가요? 
Chen    칼테라의 경쟁력은 ‘시스템 수준의 가치 창출’과 ‘완벽한 신뢰성’에 있습니다.
- 단일 CMOS 칩에 RF, 프로세서, 메모리, 인터페이스를 통합해 시스템 비용과 설계 복잡도를 획기적으로 낮췄습니다.
- 범용 DSP 대신 레이다 전용 프로세서(BBA, RSP)를 자체 설계해 엣지 단에서 저전력 고성능 처리를 구현했습니다.
- TMMi 레벨4 인증을 포함한 ISO 26262, ISO 21434 등 글로벌 품질·안전 인증을 통해 국제적 신뢰성을 확보했습니다.


차량 실내(In Cabin)용 레이다의 중요성이 부각되고 있습니다. 단순한 승객 감지 이상의 새로운 활용 가능성을 어떻게 보고 있나요?
Chen    차량 실내는 이제 안전과 개인화의 새로운 공간으로 진화하고 있습니다. 레이다는 단순한 탑승자 감지에서 더 나아가, 운전자의 졸음 및 주의력 저하 감지, 어린이 존재 감지, 탑승자 생체 신호 모니터링 등 생명을 지키는 기능을 가능하게 합니다. 이로써 차량이 ‘스마트하고 배려하는 공간’으로 발전할 수 있다고 봅니다.


자동차 업계에서 레이다-카메라 융합 센싱이 활발히 논의되고 있습니다. 칼테라는 멀티센서 융합에 어떻게 접근하고 있나요?
Chen    칼테라는 실용적인 시스템 수준의 융합을 지향합니다. 레이다는 조도나 날씨에 영향을 받지 않으며 프라이버시 보호 측면에서 강점이 있지만, 카메라 데이터와 결합하면 상황 인식이 훨씬 더 풍부해집니다. 
칼테라는 센서 융합 알고리즘을 주도하는 티어1 및 OEM과 협력하면서, 최적의 레이다 데이터 처리와 제공에 집중하고 있습니다.


한국 자동차 업계는 기술 요구 수준이 높으며, 글로벌 완성차 업체(OEM)와의 양산 경험 및 공급망 안정성을 중시합니다. 칼테라가 제공할 수 있는 강점은 무엇인가요?
Chen    칼테라는 이미 300여 개 차종에 납품하며 30개 이상의 OEM과 협력한 경험이 있습니다. 중국뿐 아니라 ‘듀얼 공급망 전략(중국 내 및 중국 외)’을 구축해 지정학적 리스크에도 대비하고 있습니다. 또한 RoP®와 AiP 기술을 통해 한국 완성차 업체들이 차별화된 차량 성능을 구현할 수 있도록 지원합니다.


한국 완성차·부품업체를 대상으로, 특히 주목하고 있는 애플리케이션 분야는 무엇인가요?
Chen    칼테라는 한국 자동차 생태계를 매우 중요하게 생각하며, 특히 ADAS와 인캐빈 센싱 분야에서 협력 기회를 모색하고 있습니다. 한국 시장은 기술 수준이 높고 완성도 있는 파트너십을 중시하기 때문에, 칼테라의 고성능·경제적 레이다 솔루션이 큰 시너지를 낼 것으로 기대합니다.

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지아슈 첸(Dr. Jiashu Chen)은 UC 버클리에서 전기공학 박사 학위를 취득했으며, 오랫동안 CMOS 기반 mmWave IC 분야를 연구해왔다. 학문적 성과로는 ISSCC에서 4편의 논문을 발표했으며, ISSCC 잭 킬비 우수 학생 논문상과 대학원생 업적상, 국제 풀브라이트 과학기술 펠로십 등을 수상했다. 칼테라를 창립하기 전, 텐서컴(Tensorcom)에서 60GHz IEEE 802.11ad mmWave 통신 SoC 개발을 주도했다.

AEM(오토모티브일렉트로닉스매거진)

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