SKC “이제는 패키징 싸움”…세계 최초 ‘고성능 반도체 글라스 기판’ 생산기지 가보니

중앙일보

입력

업데이트

미국 조지아 주 커빙턴 시에 건설 중인 앱솔릭스의 반도체 글라스 기판 생산기지 현장. [SKC]

지난 9일(현지시간) 미국 조지아 주 애틀랜타 국제공항에서 고속도로를 타고 동쪽으로 66㎞ 이동, 커빙턴시에 이르러 ‘SKC 드라이브’로 진입했다. 이곳에 1999년 진출해 필름공장을 지은 SKC를 위해 조지아 주 정부가 붙여준 도로 이름이다. SK그룹 첫 미국 거점이었던 이곳은 이제 SKC 자회사 앱솔릭스의 반도체 유리 기판 생산기지로 탈바꿈하고 있다.

기판은 반도체를 장착하고 회로와 부품을 연결하는 판으로, 요리를 담는 그릇에 비유된다. 반도체 후(後)공정인 패키징에 해당한다. 최근 인공지능(AI)과 자율주행 등 기술의 발달로 더 많이, 더 빨리 연산하는 고성능 컴퓨팅이 요구되자 패키징 기술도 주목받고 있다. 기판에서 중앙처리장치(CPU)·그래픽처리장치(GPU) 같은 칩 여러 개를 결합하거나 배열하는 패키징 과정에서 컴퓨팅 성능을 추가로 높일 수 있어서다. 현재 대만의 TSMC가 고성능 반도체 패키징 시장의 90%를 장악하고 있다.

9일(현지시간) 미국 조지아 주 커빙턴 시 앱솔릭스 본사에서 오준록 앱솔릭스 대표가 고성능 반도체 글라스 기판을 설명하고 있다. [SKC]

앱솔릭스는 여기에 도전장을 냈다. 기존의 플라스틱이 아닌, 유리로 반도체 기판을 만들어 세계 최초로 상용화하려 한다. 오준록 앱솔릭스 대표는 “글라스(유리) 기판은 기존 플라스틱 기판보다 더 넓고 얇게 만들 수 있다”고 말했다. 내구성이 좋아 칩을 더 촘촘하게 얹어도 무게에 휘지 않고, 발열에도 강해 불량률이 낮다는 것.

TSMC가 인터포저(중간기판)을 사용해 이층으로 칩을 쌓는다면, 앱솔릭스는 하나의 넓은 글라스 기판에 칩을 장착하는 식. 중간기판이 없는 만큼 공정도 더 효율적이다. 오 대표는 “글라스 기판을 국내 데이터센터에 모의 적용해 보니 필요한 면적은 5분의 1 이하로, 전력량은 절반 이하로 줄어든다”고 설명했다.

오 대표는 “러시아·우크라이나 전쟁과 미·중 갈등으로 반도체 시장이 꺾였지만, 고성능 반도체 패키징 시장은 연평균 13.4% 성장세”라며 “향후 시장 패권은 패키징 기술력에 달렸고, 유리 기판은 ‘게임 체인저’가 될 것”이라고 말했다. 반도체 성능이 개선되는 정도에 비해 개발비가 과도하게 높아진 상태라, 성능을 최적화하는 패키징이 주목받는다는 것.

SKC 자회사 SK앱솔릭스가 개발한 반도체 글라스 기판의 개념도. 중간기판을 생략하고 소자(MLCC)는 유리 기판에 내장한다. [SKC]

이날 방문한 앱솔릭스 생산기지 현장에선 골조를 올리는 중이었다. SKC는 2억4000만 달러(약 3000억원)를 투자해 연산 1만2000㎡ 규모(반도체 기판 기준) 생산기지를 2024년 완공할 예정이다. 이후 3억6000만 달러(약 4500억원)를 더 투자해 생산능력을 연산 7만2000㎡ 까지 확대할 계획이다. 김성진 앱솔릭스 최고기술책임자(CTO)는 “조지아 공대와 4년간 협력해 글라스 기판 기술을 확보했고, 세계 최초로 원천 특허를 출원했다”며 “GPU·CPU 시장 최고 수준의 미국 고객사들과 설계 협의 중”이라고 말했다.

SKC는 지난 5~8일 미국 라스베이거스에서 열린 IT 쇼 CES에서 앱솔릭스의 반도체 글라스 기판을 공개했다. [SKC]

SKC는 사업 구조를 빠르게 개편하고 있다. 지난해 필름 사업을 한앤컴퍼니에 1조6000억원에 매각했고, 최근 2차전지 소재인 동박과 반도체 글라스 기판, 친환경 소재 사업에 힘을 싣고 있다. 박원철 SKC 대표는 지난 6일(현지시간) 미국 라스베이거스의 가전·IT 전시회 CES 2023 현장에서 기자들을 만나 “반도체 불경기에 고객사가 새로운 소재를 시험해보려 하기에 소재 회사에는 기회”라며 “글라스 기판 사업은 목숨을 걸고 하고 있다”라고 말했다.

지난해 11월 서울 광진구 워커힐호텔에서 열린 SKC 테크데이 2022에서 기조 발표하는 박원철 SKC 대표.[SKC]

박 대표는 또 “중국에서 하던 사업과 자산을 빠르게 정리하고 있다”며 “유럽도 궁극적으로는 미국의 인플레이션 감축법(IRA) 같은 제도를 도입할 가능성이 있고, 최종 고객사들이 자유로울 수 있도록 사업을 설계하겠다”라고 말했다. “반도체 업계 분위기를 보면 굳이 중국에 크게 투자를 가져가야 할까 하는 생각이 있다”라고도 덧붙였다. 수익성뿐 아니라 글로벌 무역 전쟁 구도를 고려해 생산 기지를 미국·유럽 위주로 가져가겠다는 얘기다. SKC의 동박 생산 자회사 SK넥실리스는 다음 달 유럽 최대 배터리 제조사인 노스볼트와 공급 계약을 맺는다. 2024∼2028년 노스볼트 동박 수요의 80%를 SK넥실리스가 공급하는 내용이다.