‘고성능 반도체 핵심’ 유리기판… 삼성·SK·LG 열전

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데이터 처리 속도 획기적 높여
삼성, 2027년 본격 양산 계획
SK, 올 하반기 고객사 테스트
LG “올해말 시제품 양산 시작”

인공지능(AI) 시장 성장 여파로 고성능 반도체에 대한 수요가 증가하면서 전력 효율을 높이기 위한 차세대 소재 개발 경쟁이 격화하고 있다. 업계에선 ‘꿈의 기판’으로 불리는 유리 기판 기술력 확보가 시장 패권 판도를 좌우할 분수령이 될 것으로 전망하고 있다. 현재 여러 개의 반도체를 연결하기 위한 구멍을 뚫을 때 플라스틱·실리콘 등의 소재가 사용되는데, 매끄러운 유리를 사용하면 같은 전력을 사용하더라도 데이터 처리 속도를 획기적으로 높일 수 있다. 이 때문에 삼성·SK·LG 등 국내 주요 그룹들도 앞다퉈 상용화를 위한 본격적인 양산 준비에 돌입하면서 치열한 ‘샅바 싸움’이 전개되는 양상이다.

11일 관련 업계에 따르면, 삼성전자는 계열사인 삼성전기를 주축으로 유리 기판 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 삼성전기는 세종사업장에 파일럿(시범생산) 라인을 구축했으며, 올해 시험 납품을 진행한 뒤 2027년 이후 본격 양산에 돌입한다는 계획이다. 삼성전자는 기판 확보 이후 자사의 고대역폭메모리(HBM)까지 한꺼번에 패키징하는 서비스에 집중할 것으로 보인다.

삼성전자가 유리 기판을 선점하면 반도체 사업 전반의 경쟁력을 끌어올릴 수 있을 것으로 전망된다. 현재 AI 반도체 제조를 위한 첨단 패키징 시장은 대만의 TSMC가 장악하고 있다. 이 회사의 2.5D 패키지 기술인 ‘CoWoS’(칩온웨이퍼온서브스트레이트) 공정 처리 능력은 시장 수요 대비 크게 부족하다는 평가를 받고 있다. 반도체 업계 관계자는 “공정 비용이 갈수록 비싸지고 있어 대안을 찾으려는 움직임이 확산하는 중”이라며 “삼성이 유리 기판을 선점할 경우 패키징 시장 자체를 주도할 수 있다”고 말했다.

SK그룹은 SKC를 중심으로 양산 준비를 추진 중이다. SKC는 올해 1월 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 정보기술(IT)·가전박람회인 ‘소비자가전쇼(CES) 2025’를 통해 유리 기판을 선보였다. 자회사 앱솔릭스를 통해 하반기 중 고객사 테스트를 진행한 데 이어 내년 양산을 목표로 상용화 준비에 나설 계획이다. CES를 찾은 최태원 SK그룹 회장이 SK 부스를 둘러보며 SKC 유리 기판 모형을 들고 “방금 팔고 왔다”고 말해 업계 이목을 끌기도 했다.

LG그룹은 LG이노텍에서 시제품 양산을 예고하고 나섰다. 지난해 3월 유리 기판 사업 착수를 공식화한 문혁수 LG이노텍 CEO는 최근 기자들과 만나 “올해 말부터 시제품 양산을 시작할 것”이라고 강조했다.

김성훈 기자 powerkimsh@munhwa.com