뤄웨이웨이와 이노사이언스: 전 NASA 과학자가 GaN으로 중국의 반도체 야망을 뒷받침하는 방법

서론: 반도체 경쟁의 새로운 강자

기술 패권을 둘러싼 글로벌 경쟁에서 뤄웨이웨이 박사와 그가 세운 이노사이언스의 이야기는 단연 주목할 만하다. NASA 과학자 출신인 뤄 박사는 중국의 반도체 자립 추진을 이끄는 핵심 인물로 부상했다. 그가 이끄는 이노사이언스는 현재 세계 최대 질화갈륨(GaN) 전력소자 전문 제조업체다. 미국과 중국이 첨단 반도체 기술 분야에서 디커플링을 추진하는 가운데, 엔비디아 차세대 AI 데이터센터 공급업체로 선정된 이노사이언스의 부상은 반도체 지형의 급격한 변화를 예고한다.

뤄웨이웨이는 누구인가?

뤄웨이웨이 박사의 이력은 주목할 만하다. 매시대학교에서 응용수학 박사 학위를 받은 그는 NASA에서 15년간 항공우주 기술 발전에 기여하며 선도적인 과학자로 명성을 쌓았다. 2015년 중국으로 돌아온 뤄 박사는 대담한 비전을 품고 주하이에 이노사이언스를 설립했다. GaN에 투자해 중국을 차세대 전력전자 분야의 선도국으로 만들겠다는 구상이었다. GaN은 산업을 혁신할 잠재력을 지닌 소재다.

그의 결정에는 전략적 판단과 애국심이 모두 담겨 있었다. 미국이 중국에 대한 반도체 수출 규제를 강화하자, 뤄 박사는 그 공백을 메우고 국내에서 혁신을 이끌 기회를 포착했다. 현재 이노사이언스 회장으로서 치열한 경쟁 시장에서 회사의 빠른 성장을 이끌고 있다.

질화갈륨(GaN)이란 무엇이며 왜 중요한가?

질화갈륨은 기존 실리콘보다 여러 장점을 지닌 와이드밴드갭 반도체 소재다. GaN 소자는 더 높은 전압과 주파수, 온도에서 작동할 수 있어 효율과 전력 밀도가 중요한 AI 데이터센터, 전기차, 재생에너지 시스템 등에 적합하다.

실리콘과 비교해 GaN은 다음과 같은 이점을 제공한다.

• 턴오프 손실 최대 15배 감소
• 턴온 손실 3분의 1 수준
• 더 높은 스위칭 주파수로 시스템 소형화·경량화 및 효율 향상
• 에너지 소비와 이산화탄소 배출 감소

이러한 특성은 전력전자 분야를 바꾸고 있다. 더욱 콤팩트한 설계와 자동화된 제조, 표준화된 성능을 가능하게 한다. 뤄 박사는 IPF 2025 콘퍼런스에서 “GaN 기술은 전자기기를 개선하는 데 필수적이다. 전력을 절약하고 비용과 이산화탄소 배출을 줄이는 더 작고 효율적인 시스템을 구현할 수 있다”고 설명했다.

이노사이언스의 혁신: 8인치 웨이퍼에서 세계 선도 기업으로

이노사이언스의 가장 중요한 성과는 실리콘 기반 8인치 GaN 웨이퍼의 양산을 선도한 것이다. 이는 업계 표준인 6인치 웨이퍼와 비교해 칩 생산량을 80% 늘리고 개당 비용을 30% 낮춘 도약이었다. 이 혁신으로 이노사이언스는 산업 규모로 모든 전압 범위의 GaN 제품을 생산할 수 있는 세계 유일의 기업으로 자리매김했다.

이노사이언스는 종합반도체기업(IDM) 모델을 바탕으로 칩 설계, 웨이퍼 제조, 패키징, 신뢰성 시험 등 전 과정을 직접 관리한다. 이러한 수직 계열화는 신속한 혁신과 높은 수율(2024년 말 기준 95% 초과)을 가능하게 하며 공급망 차질에도 대응력을 높여준다.

2024년 이노사이언스의 월간 GaN 웨이퍼 생산능력은 1만3,000장에 이르렀으며, 쑤저우와 주하이에 생산기지를 두고 있다. 제품은 소비자 가전, 풍력발전, 산업 자동화, 자동차 전자기기에 쓰이며, 특히 고효율·고전력 칩 수요가 급증하는 AI 데이터센터 분야에서 활용되고 있다.

이노사이언스와 엔비디아: 전략적 파트너십

2025년 8월 엔비디아는 차세대 AI 데이터센터에 전력을 공급하는 첨단 800VDC 전력 아키텍처의 중국 내 유일한 공급업체로 이노사이언스를 선정했다. AI 하드웨어 업계의 향방을 가늠하는 기업인 엔비디아의 결정은 세계적인 주목을 받았다. 이노사이언스의 3세대 GaN 소자는 15V부터 1200V까지 아우르는 종합 전력 공급 솔루션을 엔비디아에 제공한다.

파트너십은 아직 시험 단계로 정식 발주로 이어지지는 않았지만, 이노사이언스의 기술력과 글로벌 반도체 공급망에서 커지는 중국의 영향력을 보여준다. 이노사이언스와 또 다른 엔비디아 핵심 파트너인 인피니언 테크놀로지스 간 법적 분쟁이 진행 중이라는 점에서 이번 선정은 특히 의미가 크다.

확장되는 중국의 반도체 생태계

이노사이언스의 부상은 단독으로 이뤄진 것이 아니다. 공급망에는 칩 패키징을 담당하는 JCET, 고순도 사파이어 기판을 공급하는 산안옵토일렉트로닉스, GaN 에피택시에 필수적인 MOCVD 장비를 공급하는 나우라 테크놀로지 등 중국 기업들이 참여한다. 이러한 협력은 중국 반도체 산업의 고도화와 자립도가 높아지고 있음을 보여준다.

업계 제휴와 글로벌 확장

이노사이언스는 국제 제휴도 맺었다. 2025년 4월 ST마이크로일렉트로닉스(ST)와 주요 계약을 체결해 양사가 서로의 GaN 웨이퍼 생산능력을 활용할 수 있게 됐다. 이번 협력은 전 세계적으로 GaN 기술 도입을 앞당기고 고객에게 공급망 유연성을 제공하는 것을 목표로 한다.

뤄웨이웨이 박사는 파트너십에 대해 다음과 같이 말했다. “ST와 이노사이언스의 공동 협력은 GaN 기술의 도입을 더욱 확대하고 가속화할 것입니다. 이노사이언스와 ST의 양사 팀은 함께 차세대 GaN 기술을 개발할 것입니다.”

이노사이언스는 2022년 미국과 유럽에서 해외 사업을 시작했으며, 글로벌 시장 진출 의지도 분명하다. TSMC(대만반도체제조)가 2027년까지 GaN 웨이퍼 파운드리 사업에서 철수할 계획인 만큼, 이노사이언스의 시장 입지는 더욱 강화될 것으로 전망된다.

법적 분쟁과 시장 과제

이노사이언스의 급속한 성장에는 논란도 따랐다. 미국 국제무역위원회(USITC)는 효율적전력변환(EPC)의 특허 침해 신고에 따라 2023년 7월 이노사이언스에 대한 조사에 착수했다. USITC는 2024년 11월 이노사이언스가 EPC의 특허를 침해했다고 판정하고 일부 칩 수입에 대해 제한적 수입배제명령을 내렸다. 이노사이언스는 항소했고, 2025년 3월 특허심판항소위원회가 EPC의 청구항을 무효로 하면서 법적 승리를 거뒀다.

한편 인피니언 테크놀로지스는 특허 침해를 주장하며 미국과 독일에서 이노사이언스를 상대로 잇따라 소송을 제기했다. 이노사이언스도 중국에서 맞소송을 제기해 글로벌 반도체 경쟁이 갈수록 첨예해지고 있음을 보여줬다.

수익성도 과제다. 이노사이언스는 2024년 세계 GaN 전력소자 시장에서 29.9%의 점유율로 선두를 차지했고, 2023년에는 매출 기준 1위(시장 점유율 33.7%)에 올랐지만, 막대한 연구개발 투자와 공격적인 가격 책정으로 적자를 면치 못하고 있다. 이 회사의 견적 가격은 다른 글로벌 GaN 기업의 절반 수준인 것으로 알려져 가격 전쟁 가능성과 업계에 미칠 영향에 대한 우려가 나온다.

기업공개와 지배구조

이노사이언스는 2024년 12월 홍콩증권거래소에 성공적으로 상장해 14억 홍콩달러를 조달하고 기업가치 270억 홍콩달러를 인정받았다. 회사 이사회는 뤄웨이웨이 박사가 이끌고 있으며, 그는 다양한 지분 보유 구조를 통해 회사 지분의 3분의 1 이상을 지배한다. 주요 투자자로는 중국초상은행, 우장산업투자, 한국의 SK㈜, 여러 국영 펀드가 있다. 이는 이노사이언스의 성장 전망에 대한 국내외의 신뢰를 보여준다.

회사의 매출은 2021년 6,800만 위안에서 2023년 5억9,300만 위안으로 빠르게 늘었다. 다만 생산능력과 기술에 대한 지속적인 투자로 순손실은 이어지고 있다.

이노사이언스의 비전: 전력전자의 ‘칩 시대’

이노사이언스 전략의 중심에는 전력전자 분야의 ‘칩 시대’를 열겠다는 뤄 박사의 비전이 있다. 그는 GaN 기술을 통해 업계가 수작업 조립에서 자동화로, 파편화된 솔루션에서 표준화되고 과학에 기반한 제조 방식으로 전환하는 미래를 그리고 있다. 인쇄회로기판에 수동소자를 통합하고 자동화 생산을 활용하면 GaN 시스템은 예측 가능한 성능과 낮은 비용, 향상된 신뢰성을 제공할 수 있다.

이 비전은 이미 AI 서버, 전기차, 로봇공학 등의 분야에서 실현되고 있다. GaN의 높은 효율과 전력 밀도가 새로운 가능성을 열고 있기 때문이다. 뤄 박사는 IPF 2025 콘퍼런스에서 “GaN은 업계가 숙련 기술에 의존하던 방식에서 과학에 기반한 방식으로, 수작업 조립에서 자동화로, 파편화에서 표준화로 전환하도록 해 전력전자 분야의 칩 시대가 도래했음을 알린다”고 말했다.

더 큰 의미: 기술 자립을 향한 중국의 도전

이노사이언스의 이야기는 기술 자립을 향한 중국의 더 큰 움직임을 상징한다. 지정학적 긴장과 수출 통제가 글로벌 공급망을 흔드는 가운데 중국은 국내 혁신과 제조에 막대한 투자를 하고 있다. 미국과 유럽이 전통적으로 앞서온 분야인 GaN에서 이노사이언스가 거둔 성과는 중국이 전략 기술 분야에서 도약할 가능성을 보여준다.

글로벌 GaN 전력소자 시장은 연평균 성장률이 약 50%에 이르며 2030년 43억7,600만 달러 규모로 성장할 것으로 전망된다. 고효율·고전력 칩 수요가 빠르게 늘어나는 가운데 이노사이언스는 전력전자의 미래를 형성하고, 나아가 디지털 경제에 영향을 미칠 유리한 위치에 있다.

요약

• 전 NASA 과학자 뤄웨이웨이 박사는 2015년 이노사이언스를 설립해 중국의 질화갈륨(GaN) 반도체 산업 선도를 이끌고 있다.
• 이노사이언스는 실리콘 기반 8인치 GaN 웨이퍼 양산을 선도해 생산량을 늘리고 비용을 낮췄다.
• 이 회사는 세계 최대 GaN 전문 제조업체이자 엔비디아 차세대 AI 데이터센터의 핵심 공급업체다.
• 이노사이언스는 IDM 모델을 바탕으로 전 생산 과정을 관리해 혁신과 공급망 회복력을 높이고 있다.
• 법적 분쟁과 공격적인 가격 책정이 과제로 꼽히지만, 이노사이언스는 매출과 시장 점유율 기준 선두를 유지하고 있다.
• 홍콩 증시 상장으로 14억 홍콩달러를 조달해 투자자들의 높은 신뢰를 확인했다.
• ‘칩 시대’를 향한 뤄 박사의 비전은 여러 산업에서 GaN 도입을 확대하며 전력전자 분야를 바꾸고 있다.
• 이노사이언스의 부상은 글로벌 공급망 긴장 속에서 커지는 중국의 기술 자립 움직임을 보여준다.