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[김정호의 4차혁명 오딧세이] ‘전자 물탱크(MLCC)’ 사업 나서는 삼성전기. 왜?

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반도체 설계, 도시 설계와 원리 동일

새로운 신도시 건설을 한다고 하면 우리는 제일 먼저 땅을 고르고, 도로를 건설하고, 상하수도 시설을 마련하고, 전기를 공급하고, 마지막으로 통신 시설을 설치한다. 그 다음으로 당연히 아파트도 짓고, 학교도 만들고, 상가도 짓고 관공서도 건설한다.

        김정호 교수

그렇지만 무엇보다도 도시 인프라 건설이 선행되어야 한다. 4차 산업혁명 시대에 필수적인 부품인 반도체 설계도 마찬가지이다. 반도체 내부에 인공지능 계산을 하고, 데이터를 저장하는 회로도 필요하지만, 반도체 내의 기본 인프라인 전력공급망(Power Distribution Network) 설계도 그에 못지 않게 중요하다. 반도체 내에 디지털 스위칭 전기가 공급되어야 디지털 회로가 동작하기 때문이다.

디지털 반도체의 회로는 짧은 시간에 ‘0’ 에서 ‘1’의 디지털 전압상태를 순간적으로 바꾸어야 한다. 이를 스위칭이라고 한다. 그러려면 빠른 스위칭 시간 안에 필요한 순간 전자를 회로에 공급하는 전력공급망 장치를 마련해야 한다. 이러한 전원 고속 스위칭용 전원장치의 설계 난이도가 꾸준히 증가한다.

스위칭 시간이 점점 더 짧아지고, 스위칭 전류량이 증가하기 때문이다. 이러한 이유는 모두 인공지능이 처리해야 하는 빅데이터의 양과 속도가 늘어나기 때문이다. 이제는 인공지능 서비스도 실시간으로 받기를 원한다. 인공지능 대화용 자동 번역의 경우 실시간 번역이 이루어 져야 한다. 음성을 텍스트로 바꾸는 인공지능도 실시간 서비스를 필요로 한다. 자율주행 자동차 내의 인공지능 판단도 거의 실시간으로 이루어 져야 한다.

도시 인프라 설계 관점에서 보면 상수도 시설을 잘 해야 한다. 그래야 깨끗한 물을 언제나 어디서나 바로 마실 수 있다. 마찬가지로 반도체 내에서는 전원 장치가 빠르고 많은 양의 전자를 회로에 짧은 시간 내에 공급해야 한다. 그래픽 프로세서(GPU)에서 메모리 소자로 데이터를 빨리 주고 받아야 인공지능 알고리즘을 위한 행렬 계산을 빠르게 할 수 있다. 여기서 스위칭 변화의 시간 단위가 극단적으로 짧은 시간이다.

이러한 고속 디지털 스위칭은 최근 피코 초 (Picosecond) 단위로 이루어진다. 1 피코 초는 1 조 분의 1초이다. 정말 눈 깜빡할 시간이다. 요즘 반도체의 스위칭 속도는 빛의 속도 한계 시간에 근접한다고 볼 수 있다. 1 피코 초에 빛은 머리카락 정도 굵기 정도만 날아간다. 빛도 거의 정지한 시간이다. 이렇게 짧은 시간에 디지털 회로에 전자를 공급해야 한다. 그래서 요즘 고성능 반도체 설계는 예술의 경지에 가깝다.

도시 설계에 필요한 상수도 공급망 체계도, [출처=국제신문]]


이러한 디지털 반도체 전력공급망에서 피코초 단위로 스위칭하려면 전자 공급장치도 그 속도로 동작해야 한다. 이러한 목적으로 설치되는 전자 저장 장치를 전력망 캐패시터(Decoupling Capacitor)라고 부른다. 도시 상수도 공급망에서 지역 물 탱크와 같은 역할을 한다. 이러한 전력망 캐패시터가 1조 분이 1초인 피코 초 내에 전자를 공급하려면 그 위치를 최대한 반도체에 가까이 붙여야 한다.

도시의 상수도 입장에서 보면 아파트 물탱크에 해당하는 것이 바로 전력망 캐패시터(Decoupling Capacitor)이다. 가정에 최대한 가까이 옥상에 설치한다. 그 이유는 수도 꼭지를 돌리면 바로 물이 나오게 하기 위해서이다. 아파트 물탱크의 크기가 충분하고, 수압이 충분해야 수도꼭지를 켜면 바로 물이 나올 수 있다. 된다. 이처럼 디지털 반도체 전력공급망 설계와 도시 인프라 설계가 유사점이 많다.

고속 디지털 반도체에 설치된 전력공급망 회로 체계도, [출처=KAIST]

MLCC 는 대용량 고속 전자 물탱크

디지털 반도체에 필요한 전자 물탱크를 전력공급망 캐패시터라고 부르고 그 대표적인 제품을 ‘적층세라믹컨덴서’라 부르고 약자로 ‘MLCC(Multi-Layer Co-fired Ceramic)’이라고 표시한다. 그래서 MLCC는 아파트 물 탱크 제품 이름이다. 이러한 물탱크인 전력공급망 캐패시터의 용량은 면적과 물질의 유전상수에 비례하고, 두께에 반비례한다. 일단 용량을 키우기 위해서는 유전상수가 큰 물질인 세라믹 물질을 쓴다. 또한 적층 고온 공정을 이용하면 물질을 얇게 다층으로 만들 수 있다. 그래서 작은 부피에 최대한의 용량을 구현 가능하다. 세라믹 물질이어서 고온에서 구워내는 공정을 한다.

그런데 용량 못지 않게 MLCC 캐패시터의 중요한 성질이 있다. 아무리 물탱크가 커도 연결하는 파이프 크기가 충분하지 않으면 수량과 수압을 충분히 제공받지 못한다. MLCC 캐패시터의 경우에는 전자공급 통로의 성질을 전기적으로 자체 인덕턴스(ESL. Equivalent Self-Inductance) 와 자체 저항(ESR: Equivalent-Self-Resistance) 으로 표현한다.

이러한 목적으로 ESL, ESR 값이 작은, 다르게 말하면 전자 공급선로가 충분히 넓은 MLCC 를 만들려면 단자와 연결선 숫자를 늘려야 한다. 그래서 MLCC를 경쟁력 있게 만드는 일본의 무라타(Murata)나 한국의 삼성전기는 전력망 캐패시터의 용량뿐만 아니라 ESL, ESR이 적은 제품을 개발하려고 노력하고 있다.

이에 더해서 MLCC의 중요한 필요 성질이 내구성이다. 아무리 많은 전류가 흐르고, 시간이 지나도 그 MLCC 성질의 변화가 없어야 한다. 시간이 지나도 용량의 변화도 없고, ESL, ESL 값도 손상되지 않아야 한다. 물 탱크로부터 물을 공급 받을 때 파이프 내부가 막히면 문제가 되는 원리와 같다. 그리고 용량을 키우려면 더 세라믹 박막이 얇아져야 하니, 작은 구멍이 나서 전자가 누설될 위험도 있다. MLCC는 프로세서나 메모리 반도체만큼 화려하지는 않지만 4차 산업혁명 시대에 꼭 필요한 첨단의 높은 난이도의 제품 기술이다.

세라믹 물질의 다층 구조를 이용해서 구현한 고용량 MLCC 전력망 캐패시터 구조. [출처= Hellogohn]

 

삼성전기에는 성장 기회

이러한 이유에서 인텔 중앙처리장치(CPU) 반도체의 바닥사진을 보면 수십 개의 MLCC 케패시터가 설치되어 있는 것을 볼 수 있다. 인공지능 서버용 컴퓨팅 모듈의 경우 반도체 안에, 외부 패키지나 기판에 수없이 MLCC 캐패시터가 설치된다. 인공지능 서버뿐만 아니라, 스마트폰, 5G 통신 모듈뿐만 아니라 자율주행자동차에도 많이 들어간다. 그러니 반도체 메모리 이상의 미래에 증가가 예상되는 부품이다. 4차 산업혁명의 인공지능과 빅데이터 시대를 맞아 그 숫자는 더욱더 늘어날 전망이다.

이러한 경향을 반영하듯 최근 삼성전기가 MLCC 생산을 늘리기 위해서 시설투자를 증가하기로 했다. 삼성전기는 지난해 톈진공장에 5730억 원의 시설 투자계획을 발표했다. 특히 자동차 전장부품용으로 증가하는 시장을 크게 보고 있다. 한편 삼성전기의 전장용 MLCC 사업이 전체 매출에서 차지하는 비중은 지난해 상반기 2%에 그쳤지만 지난해 하반기 6%, 올해는 10% 안팎까지 늘어날 것으로 추정되고 있다. 이제 삼성전기가 일본 무라타와 비교해 기술적, 시장적 열세를 극복하고 1 등 MLCC 기업으로 성장하기 바란다. 그러면 삼성전기의 주가는 올라 갈 것이다.

CPU 주변에 설치된 MLCC 커패시터 사진. 왼쪽 사진 중앙 부분에 설치된 조그만 부품들이 바로 MLCC 커패시터들이다. [출처=wccftech]

 

joungho@kaist.ac.kr

 

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]

 

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애플, 폴더블 '아이폰 듀오' 공개 [뉴욕=뉴스핌] 김민정 특파원 = 애플이 첫 폴더블(접이식) 아이폰인 '아이폰 듀오'를 공개했다. 가격은 256GB 기준 1999달러(약 267만6000원)로 책정됐다. 역대 아이폰 가운데 가장 비싸다. 애플은 9일(현지시간) 캘리포니아주 쿠퍼티노 본사 스티브 잡스 극장에서 열린 신제품 발표 행사에서 아이폰 듀오를 선보였다. 가격은 256GB 기준 1999달러다. 512GB, 1TB, 2TB 저장용량도 나온다. 색상은 스타 화이트와 나이트 스카이 두 가지로, 사전 주문은 10월 16일, 판매는 같은 달 23일 시작한다. 한국과 미국, 중국, 일본 등 70여 개국이 대상이며, 나머지 28개국은 10월 30일부터 판매한다. 이번 발표는 존 터너스 최고경영자(CEO) 체제의 첫 신제품 공개다. 2017년 아이폰X에서 물리 홈버튼을 없앤 이후 애플 주력 제품에 가해진 가장 큰 변화이기도 하다. 아이폰은 직전 회계연도에 2096억 달러의 매출을 올려 애플 전체 매출의 절반을 조금 넘겼다. 터너스 CEO는 "아이폰 듀오는 초대 아이폰 이후 아이폰에 가해진 가장 혁신적인 변화"라며 "하드웨어와 소프트웨어를 함께 설계했을 때 무엇이 가능한지 보여준다"고 말했다. 애플이 9일(현지시간) 공개한 폴더블 아이폰 듀오.[사진=애플] 2026.09.10 mj72284@newspim.com 아이폰 듀오는 펼치면 7.6인치 내부 화면이 나타난다. 아이폰18프로맥스보다 50% 크다. 애플은 펼친 상태에서 역대 가장 얇은 아이폰이라고 설명했다. 접으면 여권과 비슷한 크기가 되고, 5.4인치 외부 화면이 18프로 화면 면적의 90%를 제공한다. 두 화면의 화면비를 같게 맞춰 접고 펼칠 때 콘텐츠가 이어지도록 했다. 눈부심을 줄이는 나노 텍스처 처리로 접힌 자국도 덜 보이게 했다. 내구성에도 공을 들였다. 본체는 5등급 티타늄으로 만들었고 힌지는 100개가 넘는 부품으로 구성했다. 전면 세라믹 실드 2는 이전 세대보다 긁힘 저항이 3배 강하며, 방수와 방진 등급은 IP68이다. 접히는 화면 아래위로 강화유리를 배치하고 층이 책장처럼 미끄러지도록 전용 접착제를 써서 구부러질 때 받는 힘을 분산시켰다. 칩은 아이폰18프로와 같은 A20 프로다. 애플은 자체 설계한 증기 챔버를 더해 아이폰17프로보다 지속 성능이 최대 35% 높다고 강조했다. 배터리는 양쪽에 하나씩 배치해 하나처럼 작동하도록 했으며, 영상 재생 시간은 내부 화면 기준 최대 31시간, 외부 화면 기준 최대 44시간이다. 물리 유심 없이 eSIM만 지원한다. 카메라는 4800만 화소 퓨전 메인과 4800만 화소 퓨전 울트라 와이드를 넣었다. 접히는 구조를 활용한 기능도 추가했다. 외부 화면에 실시간 미리보기를 띄워 촬영 대상이 자세를 확인할 수 있는 듀오 프리뷰, 피사체가 자세를 잡으면 자동으로 촬영하는 스마트 테이크 등이다. 운영체제(OS)는 아이폰 듀오에 맞춘 iOS 27이다. 두 개의 앱을 나란히 띄우는 분할 화면 기능이 아이폰에 처음 들어갔다. 넷플릭스와 줌, 슬랙 등은 이미 접이식 화면에 맞춘 기능을 적용했다. 새 시리(Siri) AI는 14일 iOS 27과 함께 영어 베타로 공개되며, 한국어는 10월에 지원한다. 가격 부담에도 시장 전망은 공급 부족 쪽에 무게가 실린다. 로이터통신에 따르면 삼성전자와 화웨이가 2019년부터 폴더블폰을 판매해 왔지만 기술 애호가 중심의 틈새시장에 머물러 왔다. 그럼에도 시장조사업체 인터내셔널데이터코퍼레이션(IDC) 등은 애플이 생산하는 물량이 모두 팔릴 것으로 보고, 내년 말까지 이 시장에서 40% 점유율을 확보할 것으로 예상했다. 애플은 아이폰18프로와 18프로맥스도 내놨다. 시작 가격은 각각 1199달러와 1299달러로 전작보다 100달러씩 올랐다. 사전 주문은 12일, 판매는 18일부터다. 색상은 블랙과 실버, 글레이셔에 신규 색상인 버건디를 더한 네 가지다. 프로 모델의 핵심은 카메라다. 4800만 화소 퓨전 메인 카메라에 아이폰 최초로 가변 조리개를 넣었다. 레이저로 자른 여섯 개의 날개가 조리개를 조절해 어두운 곳에서는 f/1.48까지 열고, 단체 사진에서는 f/4까지 좁혀 뒷줄까지 초점을 맞춘다. 조리개와 셔터 속도, 화이트밸런스를 직접 조작하는 프로 컨트롤도 추가됐다. 사진의 진위를 증명하는 '애플 레퍼런스 이미지'도 도입했다. 촬영 순간 센서가 기록한 데이터에 서명을 남겨 수정 불가능한 원본을 따로 만들고, 사진 앱에서 편집본과 나란히 비교할 수 있게 하는 방식이다. AI로 생성하거나 편집한 이미지를 식별하는 신스ID(SynthID) 표준도 연내 지원한다. 다만 이 기능은 규제 문제로 중국에서는 출시 시점에 제공되지 않으며, 유럽연합(EU)에서는 촬영 기능이 빠진다. 애플은 이날 에어팟5와 애플워치 시리즈12도 함께 내놨다. 에어팟5는 129달러로 오픈형 구조에 노이즈 캔슬링을 넣었고, 애플워치 시리즈12는 새 건강 센서로 심박수와 회복도를 측정한다. 두 제품 모두 18일 판매를 시작한다. mj72284@newspim.com 2026-09-10 03:40
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메타, AI 에이전트 '뮤즈' 호평 [서울=뉴스핌] 김현영 기자 = 메타 플랫폼스(종목코드: META) 주가가 9일(현지시간) 뉴욕증시 장 초반 657.86달러까지 오르며 전일 종가 613.48달러 대비 한때 7.23% 급등했다. 전날 저녁 공개한 개인용 AI 에이전트 '뮤즈(Muse)'에 월가 애널리스트들이 긍정적인 평가를 내놓으면서 투자 심리가 빠르게 개선된 결과다. 메타 플랫폼스 로고 조형물 [사진=블룸버그] ◆ AI 투자, 드디어 수익화 시동 메타는 8일 저녁 '뮤즈'를 계층형 소비자 구독 상품으로 선보이며, 그동안 막대한 자금을 쏟아부은 AI 인프라 투자를 소비자 매출로 연결할 구체적인 로드맵을 처음으로 제시했다. 그간 시장에서는 메타의 설비투자가 실질적인 매출 성과로 이어지지 못하고 있다는 우려가 꾸준히 제기돼 왔던 만큼, 이번 발표는 그 답변으로 받아들여지는 분위기다. 실제로 이번 주가 상승은 AI 관련주 전반에 대한 매수세라기보다 메타 개별 종목에 대한 재평가 성격이 짙다는 분석이 나온다. 미즈호증권은 뮤즈가 완성도 높은 기능성과 무료 제공 방식을 앞세워 사용자 유치에 강점을 가질 수 있다고 평가했다. 키뱅크 역시 목표주가 780달러를 유지하며, 시장이 메타의 AI 시장 내 입지와 제품 주기를 여전히 과소평가하고 있다고 진단했다. ◆ 30조 달러 시장을 노리는 메타의 무기 애널리스트들이 메타를 주목하는 배경에는 방대한 소비자 접점이 자리한다. 모간스탠리는 전자상거래·여행·디지털 광고·일상 물류 등을 아우르는 소비자용 AI 에이전트 시장 규모를 약 30조 달러로 추산했으며, 이 시장에서의 성패는 유통망과 소비자 데이터 접근성에 좌우될 가능성이 크다고 봤다. 페이스북, 인스타그램, 왓츠앱, 메신저 등 이용자 기반을 이미 확보한 메타가 이 부문에서 유리한 위치에 있다는 설명이다. 여기에 별도의 선결제 비용 없이 제공되는 점, 전용 보안 가상머신 '뮤즈 시큐어 VM' 등 프라이버시 보호 기능도 초기 사용자 확보에 도움이 될 요소로 꼽힌다. ◆ 신중론도 여전 다만 이번 출시만으로 주가의 지속적인 재평가가 보장되는 것은 아니라는 신중한 시각도 공존한다. 과거 페이스북 쇼핑이나 메타버스 사업이 초기 기대에 미치지 못했던 전례가 있는 만큼, 투자자들은 실제 사용자 확보와 참여도에 대한 증거를 먼저 확인하려 할 것으로 보인다. 키뱅크는 사용자 참여도를 성공의 1차 척도로 보고 수익화는 시간을 두고 뒤따를 것으로 전망했으며, 모간스탠리 역시 뮤즈를 아직 기업가치에 반영되지 않은 장기 수익 상승 요인으로 지목하면서도 확실한 이용 행태 데이터가 관건이라고 덧붙였다. ◆ 알파벳에도 번지는 긴장감 이번 출시는 구글 모회사 알파벳(GOOG)에도 파장을 미칠 전망이다. 쇼핑·여행·일정 관리 등 전통적으로 검색에서 시작되던 소비자 활동이 AI 에이전트로 옮겨갈 가능성이 있기 때문이다. 모간스탠리는 뮤즈가 성공적으로 안착할 경우 검색 시장에 새로운 위협 요인이 될 수 있다고 밝히며, 알파벳이 제미나이 개발 속도를 유지해야 한다는 압박이 커질 것으로 내다봤다. kimhyun01@newspim.com 2026-09-10 00:39
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
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