AI 반도체 수요 증가로 유리기판 차세대 반도체 기판으로 각광
플라스틱 기반 유기 소재 기판 대비 열 대응성·내구성 높아
SKC·삼성전기, 유리기판 시제품 양산…글로벌 고객사 선점 경쟁

SK, 삼성, LG가 반도체 기판 시장의 새로운 게임체인저로 떠오른 유리기판 시장진입을 위해 자존심 대결을 벌인다. 인공지능(AI) 인프라 확산으로 고성능 반도체 수요가 급증하는 가운데, 기존 플라스틱 기판을 대체할 차세대 유리기판 시장이 본격적인 성장 국면에 진입할 것이란 전망이다. 특히 이들 3대 그룹은 과거에도 전기차 시대를 맞아 배터리 시장선점을 위해 각축전을 벌인 바 있다.  

24일  관련업계에 따르면, AI 성능 고도화로 고대역폭메모리(HBM) 등 고성능 반도체와 컴퓨터용 패키징 수요가 늘면서 유리기판이 새로운 성장 분야로 주목받고 있다.

반도체 기판은 반도체 칩을 기기의 메인보드에 연결하는 다리 역할을 하는 부품으로, 반도체 성능 향상을 위한 핵심 부품으로 꼽힌다. 현재 주로 사용되는 기판은 플라스틱 계열 소재 유기 기판이다. 다만 AI 확산으로 반도체 회로가 복잡해지고, 멀티칩패키지(MLP) 등 고난도 패키징 기술이 요구되면서 기존 기판으로는 대응이 쉽지 않다는 평가다.

반면 유리 기판은 플라스틱 기반 유기 소재 코어층 대신 유리 코어층을 채용했다. 이에 따라, 기존 소재보다 표면이 매끄러워 세밀한 회로 형성이 가능하고, 열과 휘어짐에 강해 대면적화에 유리하다. 또 중간 기판이 필요 없어 기판 두께를 25% 줄일 수 있고, 다른 소재에 비해 소비전력을 30% 줄일 수 있다.

특히 주요 반도체 기업들이 유리기판 도입을 검토하면서 향후 시장 전망도 밝다. AMD는 2028년 HPC용 반도체에 유리기판을 적용할 계획이고, 브로드컴과 엔비디아도 유리기판 도입을 검토 중인 것으로 알려졌다. 글로벌 시장조사업체 TBRC에 따르면, 글로벌 유리 기판 시장은 연간 6.6%씩 성장해 지난해 79억달러(약 11조6000억원)에서 2029년 108억5천만달러(약 15조9000억원)까지 늘어날 것으로 예상된다.

최태원 SK그룹 회장(가운데)이 2024년 7월 미국 조지아주 커빙턴시에 위치한 앱솔릭스를 찾아 세계 최초 글라스 기판 양산 공장을 둘러보며 사업 현황을 점검하고 있다. <사진제공=SK>

국내 기업들도 유리기판 시제품 생산에 착수하며 상용화에 속도를 내고 있다.

현재 국내 시장에서 가장 적극적인 행보를 보이고 있는 곳은 SKC다. SKC는 2021년 반도체용 유리 기판 자회사 앱솔릭스를 설립하고, 지난해 미국 조지아주에 코빙턴 유리기판 제1공장을 준공했다.

특히 SKC의 유리기판 사업은 최태원 SK그룹 회장이 지난해 7월 직접 조지아 공장에 방문해 개발 현황을 점검할 만큼 그룹 차원에서 공을 들이고 있는 분야로 주목받고 있다. 앱솔릭스는 내년 양산을 목표로 현재 AMD, 아마존웹서비스(AWS) 등 글로벌 고객사에 유리기판 샘플을 공급 중인 것으로 알려졌다.

유리기판 등 차세대 반도체 후공정 사업 투자를 위한 체력도 강화하고 있다. SKC는 최근 자회사 SK엔펄스를 흡수합병 하고, 현금 및 자산 3952억원을 확보했다.

삼성전기도 세종사업장에 유리 기판 시범생산(파일럿) 라인을 구축하고, 올해 2분기 라인 가동을 시작했다. 본격적인 양산 시점은 2027년~2028년을 목표로 하고 있다. 지난달엔 일본 스미토모화학 그룹과 유리기판의 핵심 소재인 ‘글라스 코어’ 제조를 위한 합작법인(JV) 설립 양해각서(MOU)를 체결하고 유리기판 기술 내재화에 힘을 실었다.

최근에는 핵심 인력도 새롭게 보강했다. 삼성전기는 최근 임원 인사에서 반도체 기판을 담당하는 패키지솔루션 사업부장에 주혁 중앙연구소장(부사장)을 선임했다. 주 부사장은 삼성전자 시스템LSI사업부와 SAIT(옛 삼성종합기술원)를 거친 뒤 지난해 말 삼성전기로 자리를 옮겨 올해 반도체 유리기판 연구개발(R&D)을 이끌었다.

LG이노텍도 지난해 3월 정기 주주총회에서 유리기판 사업 진출 계획을 공식적으로 밝히고, 최고기술책임자(CTO) 산하 R&D 조직에서 개발을 진행 중이다. 현재 마곡 R&D 센터에 시제품 양산 설비를 구축했으며, 올해 말 유리기판 시제품 생산을 목표로, 글로벌 고객사 대상 프로모션을 펼친 것으로 전해졌다.

업계 관계자는 “유리기판은 아직 상용화 단계로 명확한 선두주자가 없는 상태”라며 “제품이 본격적으로 양산되는 2026년 이후가 시장 경쟁의 분수령이 될 것”이라고 밝혔다.

[CEO스코어데일리 / 김은서 기자 / keseo@ceoscore.co.kr]