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[IT뉴스]전력효율 높인 유리기판…AI 반도체 '게임체인저'로

온카뱅크관리자

2026-04-08 17:57:30

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 이르면 내년 상용화…삼성계열 3사 개발시너지 박차 기판 여러 층 쌓으면 열발생 기존 플라스틱으론 한계 직면 삼성전기 유리기판 선점 나서 전자·디스플레이 기술과 결합 
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 삼성전기 유리기판
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 인공지능(AI) 도입 확산으로 반도체 성능 경쟁이 칩을 넘어 기판으로 이동하고 있다. 데이터를 처리하는 양이 폭증하면서 칩을 연결하는 기판의 중요성이 커졌고 기존 플라스틱 기반 기판의 한계가 부각되면서 고성능 영역의 대안으로 유리 기판이 주목받고 있다. 반도체 기판은 칩과 메인보드를 연결하고 전기 신호를 전달하는 핵심 부품이다. 
 특히 AI 반도체는 그래픽처리장치(GPU)와 고대역폭메모리(HBM)를 촘촘히 연결하는 구조다. 이 과정에서 GPU와 메모리를 연결하는 인터포저(중간 기판)와 칩 아래 기판이 함께 쓰이는데, 특히 기판이 커지고 층이 늘어날수록 휘어짐과 열 문제가 커져 성능과 안정성에 영향을 줄 수 있다.
 지금까지 널리 쓰여 온 플라스틱(유기) 기판은 AI 반도체의 대형화·고성능화 흐름에서는 점차 한계가 드러나고 있다. 플라스틱 기판은 열에 약해 고온 환경에서 쉽게 휘고 성능을 높이기 위해서는 여러 층을 계속 쌓아야 한다. 기판이 대형화할수록 휘어짐이 더 심해지고 평탄도를 유지하기 어려워지며 전기가 이동하는 경로도 길어져 전력 손실이 커지는 구조다.
 유리 기판은 이런 한계를 보완할 대안으로 주목받는다. 유리는 열에 강해 고온에서도 변형이 적고 표면이 매끄러워 회로를 더 촘촘하게 구현할 수 있다. 고성능·고집적 설계에 유리한 것이다. 발열이 큰 AI 반도체 환경에서도 안정성이 높다는 평가를 받는다. 또 전기가 이동하는 구조를 효율적으로 설계할 수 있어 전력 손실을 줄일 수 있다.
 다만 상용화까지 넘어야 할 과제가 많다. 유리는 잘 깨지는 특성 때문에 가공 난도가 높고 미세한 구멍 가공 과정에서 균열이 발생하기 쉽다. 일부 공정은 생산성이 낮아 비용 부담이 크다는 점도 걸림돌이다. 업계에서는 본격적인 시장 개화 시점을 2028년께로 보고 있다.
 이러한 기대와 한계가 맞물리면서 유리 기판을 둘러싼 경쟁도 빠르게 확산하고 있다. SKC 자회사 앱솔릭스는 미국 조지아 공장을 기반으로 시제품을 생산해 글로벌 기업들과 테스트를 진행하며 상용화에 가장 근접한 것으로 평가된다. LG이노텍 역시 시범 생산체제를 바탕으로 2027~2028년 양산을 목표로 하고 있다.
 글로벌 기업들도 가세했다. 인텔은 유리 기판 적용 시 기판 크기를 크게 확대할 수 있다는 점을 제시하며 기술 전환을 주도하려 한다. 중국 디스플레이 기업 BOE는 시범 생산라인을 가동하며 공급망 구축에 나섰다. 일본 이비덴 역시 기존 세계 1위 기판 경쟁력을 바탕으로 개발을 진행 중이다.
 삼성전자 계열사도 각 사의 핵심 경쟁력과 역할을 바탕으로 유리 기판 대응에 나서고 있다. 단일 조직이 아닌 계열사별로 기술을 개발하면서도 결과적으로는 패키징 경쟁력 강화로 이어지는 구조다. 삼성전기는 유리 기판 자체 개발과 양산을 맡는다. 세종 사업장 파일럿 라인을 기반으로 시제품을 생산하고 있으며, 일본 스미토모화학그룹과 협력해 유리 기판 핵심 소재인 글라스 코어 공급망 구축을 추진하고 있다. 2027년 이후 양산체제 진입이 목표다.
 삼성전자는 패키징 단계에서 글라스 인터포저를 활용하는 방향으로 기술을 준비하는 것으로 전해진다. 이를 통해 파운드리, HBM, 패키징을 결합한 AI 반도체 전략을 강화하려는 구상으로 보인다. 
 삼성디스플레이는 디스플레이 생산에서 다져진 유리 가공 기술을 기반으로 글라스 인터포저 공정 진입을 검토하고 있다. 삼성은 계열사별로 유리 기판 관련 기술을 개발하면서도 각 사 간 시너지를 낼 수 있는 구조를 구축해 나갈 것으로 기대된다.
 업계 관계자는 "유리 기판 경쟁의 핵심은 기술 가능성이 아니라 안정적인 양산 가능성에 있다"며 "누가 먼저 안정적인 생산체제를 구축하느냐에 따라 시장 판도가 바뀔 것"이라고 말했다. 
 [박소라 기자]
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