MEMS 마이크, AI 시대의 보이지 않는 인프라


손가락 끝으로 세상을 움직이던 ‘터치’의 시대가 저물고, 목소리로 모든 것을 명령하는 ‘음성’의 시대가 빠르게 열리고 있다. 챗GPT(ChatGPT)로 촉발된 생성형 AI 혁명은 이제 PC와 스마트폰을 넘어 모든 기기 속으로 스며들며 개인화된 AI 에이전트로 진화하고 있다. 이 거대한 변화의 흐름 속에서, 온디바이스 AI 혁명의 성공을 좌우할 핵심 병목점이 드러났다. 바로 기계가 인간의 말을 ‘얼마나 잘 듣는가’이다. 이것은 단순한 기술적 과제를 넘어, AI 시대의 성패를 가르는 근본적인 전제 조건이다.

이 거대한 기술적 전환의 가장 중요한 열쇠는 의외로 손톱보다 작은 부품, ‘MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems) 마이크’에 있다. 그리고 2023년 기준, 이 시장의 상당수 이상의 마켓 쉐어를 점유하고 있는 독일의 반도체 기업 인피니언(Infineon)이 그 해답을 쥐고 있다. AI 시대, ‘듣는 기술’의 미래는 어디로 향하고 있는가. 인피니언 아시아 퍼시픽 마케팅 담당 신재욱 씨와의 인터뷰를 통해 그 실마리를 찾아봤다.

1. 소음 속에서 길을 잃은 AI, ‘목소리’가 문제였다

인공지능 시대에 왜 다시 마이크 기술이 주목받는 것일까? 이유는 명확하다. AI 시스템의 성능은 전적으로 입력되는 데이터의 품질에 좌우되기 때문이다. 특히 음성 AI의 경우, 부정확하고 잡음 섞인 목소리는 시스템 전체를 마비시키는 치명적인 약점이 된다. 아무리 뛰어난 AI 모델이라도 제대로 듣지 못하면 오답을 내놓을 수밖에 없다. 컴퓨터 과학의 오랜 격언인 "Garbage in, garbage out(쓰레기를 넣으면 쓰레기가 나온다)"은 AI 시대에 더욱 절실한 진리가 되었다.

기존의 마이크 기술은 원거리에서 희미하게 들리는 목소리를 포착하거나, 시끄러운 카페 같은 복잡한 소음 환경 속에서 사용자의 명령만을 정확히 분리해내는 데 명백한 한계를 보였다. 부정확한 음성 입력은 단순한 인식 오류를 넘어, AI 시스템의 연산 부담을 가중시키고 전력 효율을 떨어뜨리는 연쇄적인 문제로 이어진다.

이러한 시장의 변화에 대해 신재욱 담당자는 다음과 같이 진단했다.

“최근 AI 솔루션들이 너무나 자연스럽게 발달하면서, 이제는 무언가를 검색하기 위해 앱을 켜고 로그인하는 과정들이 점점 줄어들 것입니다. 결국 보이스를 정확하게 알아듣는 디바이스들이 앞으로 더욱 중요해질 것입니다.”

결국, AI의 지능을 온전히 활용하기 위해서는 소리의 가장 원초적인 단계, 즉 목소리를 데이터로 변환하는 마이크의 성능 혁신이 선행되어야만 한다. 인피니언이 독자적인 기술력으로 이 문제를 어떻게 해결하고 있는지 그 핵심을 들여다보자.

2. 인피니언의 해답: 소리의 본질을 담는 두 가지 기술

인피니언이 MEMS 마이크 시장의 상당 부분 차지하며 독보적인 리더십을 유지하는 배경에는 단순히 규모의 경제를 넘어선 독자적인 기술 IP(지적재산권)가 자리하고 있다. 인피니언은 시장의 다양한 요구에 대응하기 위해 두 가지 핵심적인 MEMS 마이크 구조를 제공한다.

SBP(Single Backplate): 업계에서 널리 쓰이는 표준 기술이지만, 인피니언은 독자적인 ‘Flap 구조’와 ‘Landing Pads’ 설계를 더해 성능과 신뢰성을 극대화했다. 이는 견고함과 안정성이 중요한 다양한 애플리케이션에 최적화된 솔루션이다.

SDM(Sealed Dual Membrane): 인피니언만이 보유한 고유 IP 기반의 차세대 기술이다. 말 그대로 두 개의 막(Membrane)을 사용하는 이 독창적인 구조는 외부 소음은 효과적으로 차단하면서 사람의 목소리는 가장 순수하고 명료하게 포착한다. 이는 최고의 음향 성능, 즉 높은 신호 대 잡음비(High SNR)를 구현하는 인피니언의 ‘비장의 무기’다.

 

인피니언은 독자적인 ‘Sealed Dual Membrane(SDM)’ 구조를 통해

신재욱 담당자는 특히 SDM 기술의 중요성을 힘주어 말했다.
“SDM 기술은 경쟁사 대비 인피니언만 가지고 있는 차별화된 장점이자, 시장을 선도하는 핵심 코어테크입니다.” 단순한 기술적 개념을 넘어, 이 독보적인 기술이 실제 AI 성능에 얼마나 극적인 차이를 만들어내는지는 구체적인 데이터가 증명하고 있다.

3. ‘더 멀리, 더 선명하게’ - 숫자로 증명된 High SNR의 힘

기술적 우위는 결국 실제 사용 환경에서 증명될 때 비로소 가치를 가진다. 인피니언은 자사의 High-SNR 마이크 기술이 AI 음성 인식률에 미치는 영향을 ‘단어 오류율(Word Error Rate, WER)’이라는 객관적인 지표를 통해 명확하게 보여준다. WER은 AI가 사람의 말을 얼마나 정확하게 텍스트로 변환하는지를 측정하며, 수치가 낮을수록 성능이 우수함을 의미한다.

인피니언의 내부 테스트는 마이크 성능이 실제 인식률에 어떤 차이를 만드는지 극명하게 보여준다. 아래 표는 스피커와 마이크 사이의 거리가 멀어짐에 따라 마이크에 도달하는 음압 레벨(dBA)이 낮아지는 상황을 시뮬레이션한 결과다.