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문제 정의
- 관련자들에게 주는 실용적 시사점을 위하여, 본 연구에서는 선행 연구와 현업에서 가장 널리 사용되었던 최소자승 모수추정 기본 Bass 모형을 개선한 비선형회귀 접근법 확산모형을 활용하여 모수정확도 및 모형의 설명력을 개선하고 MOSFET의 잠재시장 규모를 추정하였다. 그리고 이를 바탕으로 MOSFET의 제품수명주기를 예측해보았다.
- 다만 현재로서는 MOSFET의 퇴장보다는 대체기술의 전면적 등장 가능성을 제기하고자 한다. 왜냐하면 역사적으로 MOSFET은 광범위한 응용처에 대해 이미 성능과 그 효율을 검증받았으며 평균판가 역시 지속적으로 하락하고 있어 세트 제조사 입장에서는 검증된 스위치인 MOSFET을 마다할 이유가 없기 때문이다.
- 이러한 의문에 답하기 위해 본 연구에서는 전력반도체 중 가장 중요한 역할을 차지하고 있는 MOSFET의 과거 매출 데이터를 바탕으로 비선형회귀 (Non-linear Least Square) 접근법 확산모형을 이용하여 잠재시장 규모를 추정하고 이를 바탕으로 수명주기를 가늠해 보고자 한다. 더불어 예측된 수명주기에 근거하여 현재 기술로 개발, 생산되는 MOSFET 이후의 대체재에 대한 실무적 입장을 제시함으로써 관련 반도체의 산업관계자는 물론 반도체와 전기전자산업 정책입안자에게 필요한 시사점을 전달하고자 한다.
- 이에 반하여 MOSFET은 구현기술(예, Planar 기술, Super Junction 및 Trench 기술)이나 구조(예, N-MOS, P-MOS 등)에 따라 비록 몇몇 하부 제품군을 갖고 있지만 이는 응용처의 요구와 시스템의 특성에 맞게 구분되어 적용되는 것이므로, 하나의 대 제품군으로 보아도 무방하다. 또한 다른 Power Transistor 제품들에 비하여 모듈 출하의 비중이 상대적으로 훨씬 적으며, BJT나 Rectifier보다 상대적으로 근래에 양산화되어1) 비교적 제품 수명주기 상 초기 단계의 데이터를 모형에 적용할 수 있다는 데이터 구득상의 장점에 의해 본 연구에서는 MOSFET을 분석대상으로 삼고자 한다.
- 모수인 p, q, m은 최소자승법, 최우추정법 그리고 비선형회귀법 등을 이용하여 추정할 수 있는데 본 절에서는 비선형회귀법을 소개하고자 한다. Srinivasan and Mason(1986)은 모수들을 다음의 과정으로 추정하였다.
- 반도체 산업의 전략마케팅 전문가로서 가장 빈번히 받는 질문 중 하나는 반도체 제품의 미래 시장규모에 대한 예측이다. 이러한 의문에 답하기 위해 본 연구에서는 전력반도체 중 가장 중요한 역할을 차지하고 있는 MOSFET의 과거 매출 데이터를 바탕으로 비선형회귀 (Non-linear Least Square) 접근법 확산모형을 이용하여 잠재시장 규모를 추정하고 이를 바탕으로 수명주기를 가늠해 보고자 한다. 더불어 예측된 수명주기에 근거하여 현재 기술로 개발, 생산되는 MOSFET 이후의 대체재에 대한 실무적 입장을 제시함으로써 관련 반도체의 산업관계자는 물론 반도체와 전기전자산업 정책입안자에게 필요한 시사점을 전달하고자 한다.
- 더불어 확산모형을 이용한 잠재시장 추정이 타 표본에서도 타당성을 보장하는지 그 일반화를 재확인할 필요가 있겠다. 이를 바탕으로 실무적 연구를 계속 진행하고자 한다.
- Bass 모형으로 대표되는 확산모형은 표본 데이터의 선택, 관측값의 추가 및 그 주기에 따라 모형의 모수추정치가 안정적이지 못하며 예측력이 떨어진다는 한계점이 있기에 이의 극복을 위한 다양한 시도가 있으며 아직도 진행 중이다. 이에 본 연구는 표본의 특성, 데이터 구득성 그리고 실용적인 입장에서 비선형회귀 확산모형을 채택, MOSFET 시장을 분석해 보았다. 비선형회귀 확산모형에서는 표본의 크기가 작을 경우, 잠재시장 규모와 혁신 계수가 과소평가되고 모방계수가 과대평가되는 편의의 가능성이 약점으로 지점되지만 표본크기인 91분기 데이터는 그런 가능성을 충분히 줄일 수 있을 것으로 판단된다.
- 일반적으로 비선형회귀 확산모형의 예측력과 모수추정치 정확도는 일반화 Bass 모형이나 최우추정 접근법과 유사하거나 또는 능가한다고 평가되고 있다[7, 13, 24]. 이에 본 연구에서는 적용이 용이하면서도, 대 표본을 모형에 적용했을 때 정확한 모수추정치를 얻을 수 있는 비선형회귀 접근법 확산모형을 분석의 방법론으로 채택하고자 한다.
- 한편 전술한 바와 같이, 제조업 여러 분야에서 핵심부품으로서 반도체가 갖는 중요성에도 불구하고 Norton and Bass(1987)가 초기 메모리 반도체의 세대별 확산을 분석한 선도적 연구를 제외하고는 기존 확산모형 연구에서 반도체 산업은 분석되지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 전력사용 절감과 전력효율성의 증대라는 시대적 요구에 맞추어 그 중요성이 점증하고 있는 전력반도체 중 가장 큰 비중을 차지하는 스위칭 소자 MOSFET의 수요를 비선형회귀 확산모형을 활용, 추정하고자 한다.
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