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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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SK하이닉스 ADR 30일부터 전환 [서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 미국 나스닥에 상장된 SK하이닉스 주식예탁증서(ADR)와 국내 보통주 간 전환 절차가 오는 30일부터 시작된다. 다만 국내 원주를 ADR로 바꾸려면 별도의 신고 절차를 거쳐야 하고 발행 물량에도 제한이 있어, 두 시장의 가격 차이가 단기간에 해소되기는 어려울 전망이다. SK하이닉스는 ADR 상장의 의미를 단기적인 주가 흐름보다 글로벌 투자자 기반 확대와 미국 자본시장 진출에 두고 있다. ADR 발행과 키옥시아 지분 매각 등으로 확보한 현금의 일부를 주주에게 돌려주는 추가 환원 방안도 연내 공개할 계획이다. 경기 이천시 SK하이닉스 본사의 모습. [사진 = 뉴스핌DB] ◆30일부터 양방향 전환…차익거래는 '제한적'SK하이닉스는 29일 2분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 "한국거래소 원주 추가 상장이 완료되는 다음 날인 오는 30일부터 ADR을 원주로 자유롭게 전환할 수 있다"고 밝혔다. 미국 나스닥에서 거래되는 ADR 10주를 국내 증시에 상장된 SK하이닉스 보통주 1주로 바꿀 수 있게 되는 것이다. ADR 1주가 국내 보통주 10분의 1주(0.1주)에 해당하도록 발행됐기 때문이다. 29일 현재 SK하이닉스 주가는 130만원, SK하이닉스 ADR은 130달러다. 현재 환율은 감안하면 ADR 10주는 188만원으로 국내 주가 보다 높은 상황이다. 미국 투자자가 ADR을 원주로 바꿔 국내에서 팔 경우 손실이 발생하는 상황이다. ◆신고 절차·물량 제한…가격 괴리 당분간 지속가격 차이를 이용하려면 국내 원주를 사서 ADR로 바꾼 뒤 미국에서 매도해야 하지만, 원주에서 ADR로의 전환에는 규제상 신고 절차와 발행 한도가 적용된다. 이에 따라 양방향 차익거래가 자유롭지 않아 ADR에 붙은 가격 프리미엄이 단기간에 해소되기는 어려울 수 있다는 분석이다. SK하이닉스는 "국내 기업의 기존 주식예탁증서(DR) 사례를 고려하면 원주를 ADR로 전환하기 위해서는 규제상 신고 절차가 필요할 수 있으며 통상 수주 이상의 시간이 소요될 것으로 예상된다"고 설명했다. 물량에도 제한이 있다. 현재 ADR 전환 한도는 이번 공모를 통해 발행한 신주 규모인 1779만주로 설정돼 있으며, ADR 총 발행 잔량도 이를 초과할 수 없다. 이에 따라 시장에서는 30일부터 양방향 전환 체계가 시작되더라도 원주와 ADR 사이의 가격 차이가 단기간에 완전히 해소되기보다는 점진적으로 축소될 가능성에 무게를 두고 있다. 원주에서 ADR로의 전환에는 시간과 물량 제약이 동시에 존재하기 때문이다. SK하이닉스 ADR은 공모가(149달러)를 밑도는 흐름을 이어가고 있다. 시장에서는 AI 투자 둔화 우려와 글로벌 반도체주 조정이 복합적으로 반영된 결과라는 분석이 나온다. [AI 인포그래픽=서영욱 기자] ◆"글로벌 자본시장 진출"…주주환원도 확대 검토다만 SK하이닉스는 이번 ADR 상장의 의미를 단기 주가보다 글로벌 자본시장 진출과 투자자 기반 확대에 두고 있다는 점을 재차 강조했다. SK하이닉스는 "이번 나스닥 상장은 단순한 자금 조달을 넘어 기술 경쟁력과 성장성에 대한 글로벌 시장의 신뢰를 확인한 것"이라며 "이를 계기로 주요 고객 및 파트너와의 전략적 협력을 강화하고 새로운 사업 기회를 발굴해 나갈 계획"이라고 밝혔다. 향후 ADR 비중 확대 여부에 대해서는 신중한 입장을 유지했다. 회사는 "ADR 비중 확대는 규제 환경 등을 종합적으로 고려해 검토할 예정"이라면서도 "현재 구체적으로 결정된 사항은 없다"고 설명했다. 보유 현금 활용 방향도 제시했다. SK하이닉스는 키옥시아 지분 매각과 ADR 발행 등을 통해 확보한 자금을 ▲AI 시대 성장 기회를 위한 적기 투자 ▲안정적인 재무구조 유지 ▲주주환원 확대라는 세 가지 원칙 아래 배분하겠다고 밝혔다. 추가 주주환원에 대해서는 가능성을 열어뒀다. SK하이닉스는 "시장의 높은 관심을 충분히 인지하고 있으며 다양한 방식의 추가 주주환원 방안을 검토하고 있다"면서도 "ADR 공모와 관련한 규제와 절차상 제약으로 현 시점에서 구체적인 방식과 규모를 공개하기는 어렵다"고 말했다. 이어 "구체적인 방안이 확정되는 대로 연내 시장과 소통하겠다"고 덧붙였다. syu@newspim.com 2026-07-29 15:09
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쿠팡, 상반기 美로비 자금 34억원 [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 쿠팡이 국내 규제 현안에 대응하는 과정에서 미국 워싱턴 정관계를 상대로 한 로비 활동을 확대하고 있다. 쿠팡Inc가 올해 상반기 신고한 로비 지출액은 237만달러(약 34억4200만원)로, 자체 조직과 외부 전문업체를 통해 백악관과 미 의회, 주요 행정부처 등을 폭넓게 접촉한 것으로 나타났다. 같은 기간 한국 정부의 쿠팡 조사와 제재를 미국 기업 차별로 규정하는 정치권의 움직임도 공화당 의원들의 연명서한과 하원 조사보고서, 외국 공무원 입국 제한 법안 발의로 구체화됐다. ◆ 상반기 237만달러…외부업체 6곳 가동 29일 미국 상원 로비공개법(LDA) 공시에 따르면 쿠팡Inc가 올해 상반기 신고한 로비 지출액은 총 237만달러(약 34억4200만원)다. 이는 지난해 연간 지출액 227만달러(약 32억9700만원)를 이미 10만달러 웃도는 규모다. 올해 1분기에는 109만달러(약 15억8300만원), 2분기에는 128만달러(약 18억5900만원)를 지출했다. 2분기 지출액은 1분기보다 17.4% 늘었다. 지난해 상반기 지출액 110만달러(약 15억9800만원)와 비교하면 올해 상반기 로비 비용은 115.5% 증가했다. 쿠팡Inc는 자체 조직과 ▲볼러드파트너스 ▲컨티넨털스트래티지 ▲크로스로드스트래티지 ▲밀러스트래티지 ▲모뉴먼트애드버커시 ▲윌리엄스앤드젠슨 등 외부 업체 6곳을 활용했다. 접촉 대상에는 미국 상·하원과 백악관, 국무부·상무부·미국무역대표부(USTR) 등이 포함됐다. [AI 인포그래픽=김정인 기자] ◆ 서한·보고서 거쳐 법안까지 한국 정부의 쿠팡 조사와 제재를 미국 기업에 대한 차별로 규정하는 미국 정치권의 움직임은 올해 들어 조사와 서한, 보고서, 법안 발의로 이어졌다. 미 하원 법사위원회는 지난 2월 쿠팡Inc에 한국 정부의 조사·제재와 관련한 문서와 통신 기록 제출을 요구하는 소환장을 발부했다. 쿠팡 관계자의 증언도 요구하며 한국 정부의 미국 기업 차별 여부를 들여다보기 시작했다. 이어 마이클 바움가트너 공화당 하원의원은 지난 4월 공화당 하원의원 54명과 함께 한국 정부에 미국 기업에 대한 차별적 조치를 중단하라는 취지의 서한을 보냈다. 이들은 한국 온라인 시장에서 미국 기업이 밀려날 경우 테무와 알리바바, 쉬인 등 중국계 플랫폼이 그 자리를 차지할 수 있다고 주장했다. 하원 법사위원회는 조사 내용을 토대로 지난 1일 한국 정부의 미국 기업 차별 의혹을 다룬 중간보고서를 공개했다. 보고서는 한국 정부가 쿠팡을 반복적으로 조사하고 경쟁사보다 과도한 규제와 과징금을 부과했다고 주장했다. 쿠팡이 제출한 자료와 관계자 증언도 보고서에 활용됐다. 서울 송파구 쿠팡 본사. [사진=뉴스핌DB] 정치권의 문제 제기는 법안 발의로도 이어졌다. 바움가트너 의원은 지난 22일 미국인이나 미국 기업을 경제적으로 차별한 외국 정부 당국자의 미국 입국을 제한하고 추방할 수 있도록 하는 이민·국적법 개정안을 발의했다. '외국 공무원 입국 제한법안'으로 불리는 H.R.9834는 차별적 정부 조치에 관여한 외국 공무원을 입국 불허·추방 대상에 포함하는 내용이다. 현재 하원 법사위원회에 회부된 발의 초기 단계다. 바움가트너 의원은 법안 설명자료에서 한국 당국의 쿠팡 조사와 과징금을 미국 기업 차별 사례로 제시했다. 다만 법안은 쿠팡과 한국만을 겨냥한 것은 아니며 유럽연합(EU)의 구글 규제와 브라질의 미국계 플랫폼 규제도 함께 언급했다. ◆ 쿠팡 "합법적 활동…수출 확대 목적" 쿠팡은 미국 정부와 정치권을 상대로 한 로비가 미국 헌법과 관련 법률에 따라 보장된 합법적인 활동이라는 입장이다. 자사의 로비 규모도 미국 주요 기업이나 국내 대기업과 비교해 크지 않다고 주장했다. 쿠팡은 공식 로비 의제가 미국산 상품 수출과 미국 내 일자리 창출, 한미 경제·통상 관계 강화라고 설명했다. 지난 28일 포춘 글로벌 500 첫 진입을 발표하면서도 자신을 시애틀에 본사를 둔 미국 기술기업으로 소개하고, 지난해 미국 상품·서비스·농산물의 해외 판매액 가운데 50억달러 이상을 담당했다고 강조했다. 한편 한국 정부는 쿠팡을 미국 기업이라는 이유로 차별했다는 주장을 부인하고 있다. 공정거래위원회는 기업 국적과 관계없이 플랫폼 사업자에 같은 기준을 적용하고 있다는 입장이다. kji01@newspim.com 2026-07-29 14:38
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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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