[이코리아] ‘온라인 슬롯코리아 2024’ 전시회가 지난 7월 3일부터 5일까지 사흘간 고양시 킨텍스에서 개최되었다. "보이지 않는 온라인 슬롯 미래를 실현하다"라는 슬로건으로 열린 이번 전시회에는 삼성전자, LG전자를 포함한 대기업과 한국온라인 슬롯기술원으로 대표되는 공공기관 등 총 356곳이 참석했다.
온라인 슬롯는 10억분의 1미터를 의미하는데 온라인 슬롯분야의 전시회가 많지 않기 때문에 전시회는 세계 3대 온라인 슬롯 전시회 중 하나로 거론된다. 전시회에는 반도체에 사용되는 온라인 슬롯기술이 널리 홍보되었고, 다양한 첨단 소재 및 이를 접착하거나 가공하는 회사들까지 장비들을 출품했다.
온라인 슬롯기술이 주목을 받는 이유는 한국의 주력생산품인 반도체와 디스플레이를 구성하는 핵심소재이기 때문이다. 전시회에서 큰 주목을 받은 제품은 삼성전자의 HBM3 메모리이다. 한국의 상반기 수출액은 400조원 정도로 전년대비 9% 정도 증가했는데 HBM3를 포함한 반도체가 수출을 견인하고 있다.
HBM의 핵심은 CPU가 담당하는 간단한 연산을 메모리가 담당하여 전체적인 컴퓨팅 능력을 향상시킨 것이다. GPU에서 두각을 나타내지 못하던 한국기업들도 HBM 분야에서 이미 세계 시장을 주름잡고 있다. 트랜드포스가 밝힌 2023년 HBM 점유율을 보면 SK하이닉스가 약53%, 삼성전자가 약38%, 마이크론이 약9% 정도이다.
후발주자인 삼성전자는 최근 가까스로 엔비디아의 HBM3 품질테스트를 통과한 것으로 알려졌으며, 다음 세대 제품인 HBM3E에 대하여 엔비디아의 품질테스트를 받고 있다.
반면 SK하이닉스의 5세대 HBM3E는 8단제품으로 엔비디아에 사실상 거의 독점적으로 공급되고 있다. 이 회사의 HBM3E는 대략 10온라인 슬롯급 공정에서 생산되고 있다. SK하이닉스는 HBM메모리를 12층 이상 아파트처럼 쌓아 올리는 기술도 보유하고 있는데, 하반기에 12단 제품에 주력하여 시장 주도권을 이어나갈 전망이다.
삼성전자는 기존의 메인보드와 메모리 결합방식인 DIMM을 개선한 CAMM메모리 모듈을 전시회에 출시했다. 이 묘듈은 더 얇아졌으면서도 최대 128GB를 채용할 수 있고, 6.4GHZ이상의 클럭 속도를 지원한다.
HBM이 메모리기술에서 주목을 받았다면 디스플레이에서는 투명 디스플레이와 마이크로LED가 주목을 받았다. 일반적으로 ‘마이크로LED’는 100미크론 즉 10,000온라인 슬롯 정도 크기의 발광다이오드 소자이다. 100미크론이 넘는 크기의 LED는 보통 미니LED로 불린다.
이 제품은 마이크로미터 입자로 구성된 반도체 소자가 스스로 빛을 내면서도 상당한 투광이 이루어지는 구조로 제작된 것이다. 크기가 매우 작아져 안경이나 HMD의 안쪽에 부착이 가능하다. 제품을 활용하면 평상시에는 유리창으로 사용하다가 필요시에만 디스플레이로 활용하는 것도 가능하다. LCD와 다른 점은 백라이트가 없으므로 전원이 차단된 경우에 0에 가까운 소자의 밝기를 구현한다.
마이크로미터 단위의 LED를 융착하는 것은 그동안 기술적 난제였는데, LG디스플레이는 작년 자기력보조 유전영동 자가조립(MDSAT)기법을 제시했다. 이방법은 수조에 액체를 채우고 니켈을 붙인 마이크로LED소자를 채운 다음 자성체를 움직여 소자들을 부착하는 기술이다.
마이크로 LED는 다이오드이기 때문에 HMB3나 HBM3E의 원료가 되는 규소가 아닌 사파이어 기반으로 제작된다. 사파이어는 모스 경도가 다이아몬드에 조금 미치지 못하는 9나 되는 광물로 온라인 슬롯 단위 가공이 힘들고 아직은 가격도 비싼 편이다. 삼성전자는 이미 2020년 '더 월'이란 브랜드명의 110인치 마이크로LED 제품을 선보였는데 가격은 1억원을 훌쩍 넘겼다.
마이크로LED와 동시에 주목을 받는 것은 QLED기술이다. 스마트폰에 사용되는 OLED는 유기물을 사용하므로 원가 절감에 한계가 있으나 QLED는 양자점기술을 사용하며 생산단가를 줄일 수 있다.
양자점기술은 물질이 수십개 ~ 수백개의 원자수준으로 줄어들면 원자나 분자간의 상호작용으로 에너지 준위가 변하는 사실을 이용한다. 물질이 양자점 단위로 줄어들면 위 현상으로 인하여 크기에 따라 방출되는 스펙트럼이 변하며 이를 활용하면 다양한 색상을 발현이 가능하다. QLED는 기존의 LCD보다 밝기는 50~100배에 달하고 소비전력은 30~50%나 절감이 가능하다. 한편 삼성전자가 기존에 발표했던 QD-LCD나 QD-OLED는 기존의 OLED에 단순히 퀀텀닷 필터를 채용한 제품이다.
소비자에게 친숙해질 수 있는 대표적인 온라인 슬롯 제품은 삼성전자가 1월에 출시한 갤럭시 스마트링이다. 이 제품은 평범한 반지이지만 안쪽에 온도센서, 광학센서, 가속도센서를 탑재했다. 누구든지 조그만 반지만 끼고 있으면 심박수, 혈압, 산소포화도, 수면품질 등을 정밀하게 측정할 수 있다. 반지의 사이즈는 5호부터 13호까지이고 한번 충전하면 최대 7일간 사용할 수 있다.
다양한 온라인 슬롯물질은 토양 및 수질오염 정화에도 효과적으로 적용되고 있다. 전시회에는 식물 구성 성분인 셀룰로스를 온라인 슬롯화한 친환경필터 등도 출품되었다. 온라인 슬롯필터링 기술을 활용하면 대기중에서 유해한 화학물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다. 한편 온라인 슬롯기술은 신약개발 분야에서도 활용되고 있으며 K-Beauty로 각광 받는 화장품의 원료로 광범위하게 사용된다.
여러 온라인 슬롯물질은 인류가 아직 경험하지 못한 물질인 경우가 많다. 때로는 그 유해성에 대하여 논의가 제기되기도 하지만 온라인 슬롯기술은 분명히 우리들의 삶을 획기적으로 변화시킬 잠재력을 가지고 있으며 관련 분야의 연구개발은 가속화될 것이다.
[필자 소개] 여정현
서울대학교 법과대학을 졸업하고 대우그룹 회장비서실에서 근무했으며, 안양대 평생교육원 강사, 국회사무처 비서관 등을 지냈다.