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우주 파편, 위기인가? ESA "1cm 이상 파편 120만개 넘어"
- 지구 저궤도에 1cm 이상의 파편이 무려 120만개가 떠도는 것으로 나타났다. 유럽우주국(ESA)은 4월 1일(현지시간) 제9차 유럽 우주 파편 콘퍼런스에서 다큐멘터리 '우주 파편: 위기인가?'를 공개하며 우주 환경의 심각성을 경고했다. 현재 지구 저궤도에는 약 4만 개의 우주 물체가 추적되고 있으며, 이 중 1cm 이상 파편은 120만 개 이상으로 추정된다. 충돌 위험은 급증하고 있으며, 일부 고도대에서는 파편 밀도가 실제 운용 위성과 맞먹는 수준이다. ESA는 파편 증가를 막기 위해 위성 임무 종료 후 궤도 이탈 조치를 강화하고, 적극적인 파편 제거 조치가 필요하다고 밝혔다. [미니해설] "120백만 개의 파편, 충돌은 시간문제" 유럽우주국이 본 우주 쓰레기 위기 4월 1일, 독일 다름슈타트에서 열린 제9차 유럽 우주 파편 콘퍼런스에서 유럽우주국(ESA)은 단편 다큐멘터리 '우주 파편: 위기인가?( Space Debris: Is it a Crisis?)'를 공개하며, 우주 환경의 지속 가능성에 대한 심각한 우려를 표명했다. ESA는 2025년판 '우주 환경 보고서'를 통해 우주 파편의 급증 추세와 충돌 가능성, 그리고 대응책에 대해 상세히 설명했다. 우주는 더 이상 무한하지 않다 ESA는 지구 저궤도를 "유한한 자원"으로 규정했다. 보고서에 따르면, 현재 우주에서 추적 가능한 물체는 약 4만 개에 달하며, 이 중 실제 운영 중인 위성은 약 1만 1000개다. 그러나 1cm 이상 크기의 파편은 120만 개, 10cm 이상은 5만 개 이상으로 추정된다. 이는 충돌 시 위성을 치명적으로 파괴할 수 있는 수준이다. 더 혼잡해진 지구 저궤도 특히 통신 위성들이 밀집해 있는 550km 고도에서는 실제 위성과 동일한 규모의 파편이 존재해, 충돌 가능성이 실질적인 위협으로 부상하고 있다. ESA의 파편 모델링 도구인 MASTER에 따르면 고도 약 550km의 저지구 궤도 범위에서는 현재 활성 위성의 수와 동일한 규모의 파편이 충돌 위협을 가하고 있는 것으로 나타났다. ESA는 이를 '케슬러 증후군(Kessler Syndrome)'으로 경고했다. 케슬러 증후군은 우주 파편 간의 연쇄 충돌이 발생해 특정 고도가 아예 쓸 수 없게 되는 상황을 뜻한다. 2024년, 파편 3천개 추가⋯폭발·충돌 여전히 발생 2024년 한 해 동안만도 여러 건의 주요 파편화(fragmentation) 사건이 발생했으며, 이로 인해 추적 대상 우주 파편이 3000개 이상 추가됐다. ESA는 이러한 상황을 막기 위해 위성과 로켓이 임무 종료 후 남은 연료 및 배터리를 사전에 제거하는 '수동화(passivation)' 조치가 필수라고 강조했다. 재진입 추세는 긍정적, 하지만 해결책은 아니다 다행히 최근 몇 년간 위성 및 로켓의 재진입 횟수는 증가하고 있다. 2024년에는 하루 평균 3건 이상으로, 사상 처음으로 통제된 재진입이 비통제 재진입을 넘어섰다. ESA는 특히 상업 부문에서 파편 저감 지침 준수율이 높아지고 있다고 평가했다. 기존에는 임무 종료 후 25년 이내 궤도 이탈이 기준이었으나, ESA는 2023년부터 자체적으로 5년 이내 이탈 기준을 도입했다. 현재 이 5년 기준에 부합하는 사례는 80%를 넘고 있으며, 국제 기준으로도 확산이 기대된다. 앞으로 몇 년 동안 재진입에 계속 영향을 미칠 수 있는 또다른 요인은 현재 태양 주기의 정점으로 인해 발생한 높은 수준의 태양 활동이다. 이 강렬한 우주 날씨 현상인 태양 활동은 종종 대기 저항을 증가시켜 재진입 시간을 가속화한다. 그러나, 제거 없이 충돌 막을 수는 없다 ESA는 보고서를 통해 "신규 발사가 없더라도, 기존 파편의 충돌·폭발로 인한 추가 파편 발생 속도가 자연 대기권 재진입보다 빠르다"며, 우주 쓰레기 자체를 적극 제거하는 '적극적 파편 제거(ADR, Active Debris Removal)' 없이는 상황을 통제할 수 없다고 강조했다. 현재 태양 활동이 활발해 대기 저항이 증가하면서 위성의 궤도 이탈과 재진입 속도가 다소 빨라진 측면도 있다. 하지만 이는 일시적인 외부 요인일 뿐, 장기적인 해결책이 될 수 없다는 것이 ESA의 판단이다. 위기는 이미 시작됐다 인간의 우주 에 대한 미래의 열망은 달 탐사와 화성 탐사 등으로 향하고 있다. 인간 우주 탐험가가 통과하기에 안전한 저궤도를 유지하는 것 외에도 지구와 달 사이의 공간인 지구-달 공간을 깨끗하게 유지하는 것이 점점 더 중요해지고 있다. 지구-달 사이는 강력한 중력과 두꺼운 대기가 없어 궤도에서 점차적으로 잔해물을 제거할 수 없기 때문에 깨끗한 상태를 유지하는 것이 중요하다. ESA는 "지금 우리가 내리는 선택이 미래 세대의 우주 이용 가능성에 직접적인 영향을 줄 것"이라며, 단순한 기술 문제가 아닌 '우주 환경 윤리'의 문제임을 강조했다. 보고서는 민간 기업, 정부, 국제기구가 협력해 새로운 파편 저감 조치를 시행하고, 기술적·정책적 대응을 병행해야 한다고 제언했다.
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우주 파편, 위기인가? ESA "1cm 이상 파편 120만개 넘어"
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TSMC, 내달 '2나노' 수주 돌입⋯파운드리 독주체제 구축
- 세계 최대 파운드리 기업인 TSMC가 올해 말까지 월 5만장 안팎의 생산이 가능한 2나노 공정 라인을 갖추게 될 것으로 예상된다는 보도가 나왔다. 대만 공상시보는 24일(현지시간) TSMC의 2나노미터 공정 생산량은 연말까지 월 5만장를 달성할 수 있으며, 바오산과 가오슝 공장이 완전히 가동되면 8만장까지 늘어날 수 있다고 보도했다. TSMC의 바오산 공장은 4월1일부터 올해 하반기 첫 주문을 받을 예정이며 대만 남부의 가오슝 공장도 31일 확장식을 가질 것으로 전해졌다. 궈밍치 TF인터내셔널 애널리스트는 "TSMC의 2나노미터 시험 생산 수율은 이미 3개월 전에 60~70%에 도달했으며, 지금은 그 이상을 훨씬 웃돌고 있다"라고 주장했다. TSMC는 이미 3나노미터 공정 기술을 통해 인공지능(AI) 반도체 시장에서 압도적인 점유율을 확보했으며 2나노미터 공정 역시 추가적인 수주를 기대하고 있다. TSMC의 첫 고객은 애플이 될 것으로 점쳐진다. 궈밍치는 오는 2026년 하반기에 출시될 예정인 애플의 아이폰 18 시리즈는 TSMC의 2나노미터 공정 기반 칩셋이 탑재될 것이라고 전망했다.
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- IT/바이오
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TSMC, 내달 '2나노' 수주 돌입⋯파운드리 독주체제 구축
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미국, 석탄재에서 84억달러 상당 희토류 금속 발견⋯수입 의존도 감소 기대
- 미국내 석탄 매립지에서 84억달러(약 12조 1296억원) 상당의 희토류가 매장되어 있다는 연구 결과가 발표돼 주목받고 있다. 텍사스대학교 오스틴 연구팀은 미국내 석탄재에 약 1100만톤(t)의 희토류 원소가 포함된 것으로 추정된다고 밝혔다. 해당 연구에 대해서는 과학 전문매체 사이테크데일이, 인터레스팅엔지니어링 등 다수 외신이 17일(현지시간) 보도했다. 희토류 원소는 원자번호 57에서 71까지 15개 원소에 스칸듐과 이트륨을 더한 17개 원소를 통틀어 이르는 것으로, 스마트폰부터 신재생 에너지 기술에 이르기까지 광범위하게 사용되는 핵심 소재다. 사이테크데일리에 따르면 현재 미국은 희토류 공급을 거의 전적으로 수입에 의존하고 있으며, 그 중 약 75%가 중국에서 공급된다. 이러한 의존도는 글로벌 공급망의 복잡성과 지정학적 긴장으로 인해 우려를 불러일으키고 있다. 이번 연구 결과는 이러한 상황에서 추가채굴을 하지 않고도 미국내에 막대한 양의 희토류가 존재한다는 사실을 새롭게 밝혀낸 것으로, 수입 의존도를 낮추고 핵심 광물 조달 전략에 변화를 가져올 것으로 전망된다. 쓰레기에서 보물로⋯석탄재의 재발견 석탄 연소후 발생하는 분말 형태의 부산물인 석탄재는 오랫동안 산업 폐기물로 여겨져 왔다. 그러나 과학자들은 최근 석탄재가 풍부하고 접근 가능한 희토류 공급원임을 확인했다. 희토류는 배터리, 태양광 패널, 고성능 자석 제조에 필수적인 원소다. 이번 연구의 공동 저자인 텍사스 오스틴 대학 경제지질국 브리짓 스캔런 연구 교수는 "이번 발견은 '쓰레기에서 보물로'라는 격언을 실제로 보여주는 사례"라며 "폐기물을 활용해 자원을 회수하고 동시에 환경 영향도 줄이는 순환 경제를 구축하고자 한다"고 말했다. 매장량의 8배⋯글로벌 공급망 영향 주목 연구팀은 미국 석탄재에 함유된 희토류가 약 1,100만 톤에 달하는 것으로 추정했다. 이는 현재까지 알려진 미국 내 희토류 매장량의 약 8배에 해당하는 규모다. 석탄재를 자원으로 평가한 최초의 전국적인 분석이라는 점에서, 이번 연구는 미국의 핵심 광물 공급망 강화에 새로운 가능성을 제시한다. 특히 석탄재 추출 방식은 기존 광업 방식과 달리 에너지 집약적인 정제 과정의 필요성을 줄여준다. 석탄 연소 과정에서 이미 광물과 모암이 분리되었기 때문이다. 공동저자인 와이오밍 대학의 데이빈 배그도나스 연구원은 "전국적으로 엄청난 양의 석탄재가 존재하며, 광물 추출의 초기 단계가 이미 완료된 상태"라고 설명했다. 연구팀은 1985년부터 2021년까지 생산된 석탄재의 약 70%, 약 1873만톤이 잠재적으로 회수가능한 것으로 추산했다. 지역별 함량 차이⋯경제성 분석 필요 연구 결과에 따르면 석탄재 내 희토류 함량은 지역별로 차이를 보인다. 애팔래치아 분지의 석탄재는 킬로그램당 평균 431밀리그램(으로 가장 높은 농도를 나타냈으나, 회수 가능성은 30%에 불과했다. 반면 파우더 리버 분지의 석탄재는 농도가 상대적으로 낮은 킬로그램당 264밀리그램이지만, 회수율은 70%로 높아 대규모 회수에 더 유리한 것으로 분석됐다. 스캔런 교수는 "이러한 지역별 차이는 경제적으로 가장 실현 가능한 매장지를 결정하는 데 중요한 요소"라며 "이러한 광범위한 분석은 이전에는 이루어진 적이 없으며, 향후 연구의 기반을 제공할 것"이라고 강조했다. 잠재력을 현실로⋯기술 개발 및 투자 필요 이번 발견은 매우 고무적이지만, 이를 현실적인 해결책으로 만들기 위해서는 과제가 남아있다. 엘리먼트 USA(Element USA)와 같은 기업들은 석탄재 및 광산 부산물에서 희토류를 추출하는 데 필요한 기술과 인력 개발에 힘쓰고 있다. Element USA의 최고 전략 책임자인 크리스 영은 "광산 부산물에서 희토류를 얻는다는 아이디어는 매우 합리적"이라면서도 "이러한 상식을 경제적인 해결책으로 전환하는 것이 과제"라고 말했다. 미국은 자국내 희토류 회수 분야에 대한 투자를 확대하면서 큰 기회를 맞이하고 있다. 이처럼 간과되었던 자원을 활용함으로써, 미국은 해외 공급원에 대한 의존도를 줄이고 폐기물을 전략적인 국가 자산으로 전환할 수 있을 것으로 기대된다. ◇ 참고 문헌: Robert C. Reedy, Bridget R. Scanlon, Davin A. Bagdonas, James C. Hower, Dennis James, J. Richard Kyle, Kristine Uhlman의 "미국의 석탄재 자원과 희토류 원소 생산 잠재력", 2024년 9월 17일, International Journal of Coal Science & Technology . DOI: 10.1007/s40789-024-00710-z
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미국, 석탄재에서 84억달러 상당 희토류 금속 발견⋯수입 의존도 감소 기대
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인텔, 1.8 나노 공정 첫 CPU 내년 1분기 공식 출시
- 경영난을 겪고 있는 인텔이 최첨단 공정을 이용한 첫 중앙처리장치(CPU)를 내년 1월 공식 출시할 것으로 17일(현지시간) 알려졌다. 미국 정보기술(IT) 전문 매체 등에 따르면 인텔은 최근 중국에서 열린 제품 설명회에서 노트북용 CPU '팬더 레이크(Panther Lake)'의 로드맵을 공개했다. 이 칩은 인공지능(AI)이 탑재된 인텔의 차세대 노트북용 CPU로, 최첨단 공정인 1.8나노를 통해 생산되는 첫 제품이다. 1.8나노는 세계 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 업체 대만 TSMC와 삼성전자가 양산 중인 3나노보다 앞선 공정이다. 인텔은 이 새로운 CPU를 내년 1월 공식적으로 발표할 예정이다. 이는 당초 예정된 올해 말보다 다소 늦춰진 것이지만, 1.8나노 가동이 수율 문제 등으로 내년 중반 이후로 연기된 것으로 알려진 것보다는 빠른 수준이다. 로이터 통신은 이달 초 소식통을 인용해 1.8나노 공정을 통한 인텔의 칩 생산이 2026년 중반까지 연기됐다고 보도했다. 현재 엔비디아와 브로드컴 등 반도체 기업은 1.8나노 공정에 대해 자신들의 요구에 맞게 칩 생산이 가능한지 평가하고 있는 것으로 알려졌다. 이런 가운데 인텔 새 최고경영자(CEO)인 립부 탄은 파운드리 부문에서 신규 고객을 유치해 성과를 개선하는 것을 목표로 하고 있다고 로이터 통신은 보도했다. 그는 CEO로 임명된 후 칩 설계 부문과 분리돼 있는 파운드리를 세계적 수준으로 회복할 계획임을 시사했다. 특히 대규모 신규 고객 유치를 위해 엔비디아와 구글과 같은 잠재 고객이 사용하기 쉽도록 인텔의 칩 제조 프로세스를 개선할 계획이다. 업계에서는 인텔의 파운드리가 대량의 칩을 생산할 두 개 이상의 대규모 고객을 확보하면 성공할 수 있다고 보고 있다고 로이터 통신은 전했다. 이와 함께 중간 관리자급에 대한 인력 구조조정도 예상된다. 2024년 8월까지 인텔 이사회 멤버였던 탄 CEO는 인텔 중간 관리자층이 비대하다고 보고 있다. 그는 CEO로 임명된 후 열린 타운홀 미팅에서 직원들에게 회사가 "힘든 결정을 내려야 할 것"이라고 말한 것으로 알려졌다. 업계 전문가 딜런 파텔은 "지난해 12월 사임한 팻 겔싱어 전 CEO의 큰 문제점은 '너무 착했다'는 것"이라며 "그는 중간 관리자 해고를 원하지 않았다"고 말했다. 인텔은 궁극적으로는 엔비디아와 같이 지속적으로 시장에 AI 칩을 출시하는 것을 목표로 하고 있다. 그러나 AI 칩 제조를 위한 새로운 아키텍처를 개발할 수 있는 것은 빨라야 2027년이 될 것이라고 소식통은 전했다. 탄 CEO 임명 소식이 전해지면서 15% 급등했던 인텔 주가는 이날 뉴욕 증시에서 경영 정상화 기대감에 다시 5%대 올라 상승세를 이어갔다.
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인텔, 1.8 나노 공정 첫 CPU 내년 1분기 공식 출시
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중국 화웨이, 미국 제재에도 첨단 AI칩 수율 2배 향상
- 미국의 제재에도 불구하고 중국 최대 IT기업 화웨이가 개발한 인공지능(AI) 반도체의 생산 수율이 두배로 높아진 것으로 알려졌다. 파이낸셜타임스(FT)는 25일(현지시간) 소식통을 인용해 화웨이의 최신 AI 반도체 생산 수율이 40% 가까이로 향상됐다고 보도했다. 수율은 생산품 대비 정상품 비율을 말한다. 화웨이의 AI 반도체 수율은 1년 전만 해도 20%대에 머물러 있었다. 하지만 수율이 2배가량 높아지면서 이제 AI반도체 생산라인이 수익성을 확보하는 단계에 올라섰다고 업계는 평가하고 있다. 현존하는 최고 성능의 AI용 GPU(그래픽처리장치)인 엔비디아의 'H100'을 위탁 생산하는 세계 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 업체 대만 TSMC의 수율은 60% 정도다. 컨설팅업체 크리에이티브 스트래티지스의 오스틴 라이언스 반도체 애널리스트는 화웨이는 40%의 수율로도 상용화될 가능성이 있다고 평가했다. 화웨이는 지난해 H100에 필적할 만한 성능을 가진 '어센드 910C'을 개발했다고 홍보해왔다. 또, 올해 어센드 910C 10만개와 이전 버전인 '어센드 910B' 30만개를 생산할 계획으로 전해졌다. 화웨이 창업자 런정페이는 지난 17일 시진핑 국가주석이 참석한 심포지엄에서 "중국 첨단 기술에 핵심과 영혼이 부족하다는 우려가 완화됐다"고 밝힌 바 있는데 이런 기술 향상에 대한 자신감이 반영된 발언으로 해석된다. FT는 중국의 첨단 반도체 기술 개발을 막기 위해 미국이 관련 제품의 대중국 수출을 통제하고 있음에도 불구하고 AI 산업 자립에 필요한 컴퓨팅 인프라를 구축하려는 중국의 목표가 한걸음 가까워졌다고 평가했다. 미국 정부는 지난 2020년 미국의 핵심 기술이 중국군에 사용되는 것을 막는다는 명분을 내세워 중국군과 밀접히 관련된 화웨이가 미국산 장비를 이용해 만들어진 반도체를 구매하지 못하도록 제재했다. 이후 어려움을 겪던 화웨이는 지난 2003년 자체 개발·생산한 7㎚(10억분의 1ｍ)급 고사양 반도체를 장착한 스마트폰 '메이트60 프로'를 출시하며 미국의 제재를 돌파한 중국 기술독립의 상징으로 떠올랐다. 한편 로이터통신은 이날 중국 AI 스타트업 딥시크의 AI모델 출시 이후 중국 빅테크들이 엔비디아가 중국 수출용으로 개발한 저사양 AI용 GPU인 H20 주문량을 크게 늘리고 있다고 보도했다. 딥시크는 미국 정부의 고사양 AI 반도체 수출 통제로 구매가 힘든 H100 대신 비교적 저사양인 H800과 H20을 AI 모델 훈련에 사용했다. 현재는 H800도 중국 수출길이 막혔으며 향후 H20도 수출 통제 대상에 포함될 가능성이 높다.
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중국 화웨이, 미국 제재에도 첨단 AI칩 수율 2배 향상
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TSMC, 미국서도 첨단 반도체 양산 체제 갖춰-4나노 생산 돌입
- 세계 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 업체 대만 TSMC가 미국 애리조나 공장에서 최첨단 4나노(1나노는 10억분의 1) 칩 양산을 시작했다고 지나 러몬도 미 상무장관이 밝혔다. 12일(현지시간) 로이터통신에 따르면 러몬도 상무장관이 인터뷰에서 "미국 역사상 처음으로 미국 땅에서 4나노 칩을 생산하고 있다"며 TSMC의 4나노 칩 양산 소식을 전했다. 러몬도 장관은 이어 "미국 노동자들이 대만과 동일한 수준의 수율과 품질로 첨단 4나노미터 칩을 생산하고 있다"며 "최근 몇 주간 생산이 시작됐다"고 설명했다. 러몬도 장관은 "이것은 큰 성과이자, 이전에는 한 번도 이뤄진 적이 없었고 많은 사람이 불가능하다고 생각했던 일"이라며 "이는 바이든 행정부의 반도체 노력에 이정표가 될 것"이라고 강조했다. 현재 가장 앞선 파운드리 상용 기술은 3나노 공정으로 TSMC와 삼성전자는 대만과 한국에서 각각 3나노 제품을 양산 중이다. 바이든 행정부는 막대한 보조금을 제공하며 글로벌 반도체 업체의 미국 내 공장 건설을 독려해 왔으며 지난해 11월 TSMC에 지급할 반도체 지원금 66억 달러를 확정했다. TSMC는 앞서 지난 4월 미국 내 투자 규모를 650억달러로 확대하고, 2030년까지 애리조나주에 2나노 공정이 활용될 세 번째 팹(fab·반도체 생산공장)을 건설한다는 계획을 발표하기도 했다. 러몬도 장관은 이는 상무부가 TSMC를 설득해 미국 내 계획을 확장하도록 했다고 말했다. 그는 "이 일은 저절로 이뤄진 것이 아니다"라며 "TSMC가 확장을 원하도록 우리가 설득해야 했다"고 밝혔다.
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TSMC, 미국서도 첨단 반도체 양산 체제 갖춰-4나노 생산 돌입
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골드만삭스, 유럽최대 배터리업체 노스볼트 파산에 1.2조원 손실
- 유럽 최대 전기차 배터리 업체인 스웨덴 노스볼트가 파산보호를 신청하면서 주요 투자자 중 하나였던 미국 투자은행(IB) 골드만삭스가 1조원이 넘는 손실을 보게 됐다. 23일(현지시간) 영국 일간 파이낸셜타임스(FT)에 따르면 골드만삭스가 운용하는 사모투자펀드(PEF)들은 노스볼트에 최소 8억9600만 달러(약 1조2600억 원)를 투자했다. 골드만삭스는 독일 자동차 제조사 폭스바겐과 BMW 등과 함께 2019년부터 노스볼트에 대한 투자를 진행해 지분의 19%를 보유한 2대 주주로 올라섰다. 하지만 노스볼트는 150억 달러(약 21조 원)에 이르는 막대한 투자를 받고도 수율 문제 극복에 어려움을 겪다가 세계 전기차 시장 침체란 악재까지 더해지자 결국 지난 21일 미국 법원에 파산보호 신청을 제출했다. 파산보호 신청 당시 노스볼트가 보유한 현금은 3000만 달러(약 420억 원)에 불과했고, 58억 달러(약 8조 원)의 부채까지 안고 있었다고 FT는 전했다. 7개월 전까지만 해도 노스볼트 투자로 4배가 넘는 이익을 창출했다며 자화자찬하던 골드만삭스는 자사 PEF에 투자한 고객들을 안심시키려 노력하는 모양새다. 골드만삭스는 이날 성명을 통해 노스볼트에 투자한 자금을 전액 상각처리할 것이라고 밝히면서 "우리 포트폴리오는 위험 완화를 위해 (투자) 집중 한도가 있다"고 강조했다. 현재 골드만삭스 자산운용은 3조 달러(약 4200조 원)에 이르는 자산을 관리하고 있으며 이중 사모펀드를 비롯한 대체투자로 운용되는 자금은 5000억 달러(약 700조 원)가량으로 알려졌다. 한편 FT는 노스볼트의 지분 21%를 보유한 최대 주주인 폭스바겐 역시 골드만 삭스와 비슷한 규모의 손실에 직면했을 가능성이 크다고 전했다. 폭스바겐은 미 법원에 제출된 파산신청 서류에서는 두 번째로 큰 채권자로 기록됐다고 FT는 덧붙였다. 노스볼트의 위기는 올해 6월 BMW가 이 회사와 체결했던 20억 유로(약 3조원) 상당의 배터리 공급 계약을 취소하면서 가시화하기 시작했다. BMW는 공격적으로 유럽 각지에 공장을 세우면서도 제때 제품을 공급 못 하는 노스볼트 대신 삼성SDI로 계약을 넘겼다. 블룸버그 통신은 최대 주주인 폭스바겐조차 유럽내 전기차 판매 정체와 중국 사업 악화 등의 여파로 올해 들어 추가 자금조달이나 배터리 구매 계약을 꺼렸다고 전했다. 이와 별개로 지난달까지 투자자들 간에 3억 달러(약 4200억원) 규모의 긴급 자금수혈이 논의되기도 했으나 합의가 이뤄지지 않았고 결국 노스볼트는 파산보호를 신청했다. 유로뉴스는 이번 사태로 "유럽 전기차 부문이 큰 타격을 입게 됐다"고 평가했다. 블룸버그 통신도 노스볼트의 몰락은 "더 저렴하고 민첩한 중국과 한국의 경쟁자들을 상대로 유럽 산업이 보인 가장 눈에 띄는 좌절 중 하나로 기록될 것"이라고 말했다.
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골드만삭스, 유럽최대 배터리업체 노스볼트 파산에 1.2조원 손실
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화웨이, 새 AI칩 내년 1분기 양산 계획⋯낮은 수율 걸림돌
- 중국 최대 통신장비업체 화웨이가 미국 엔비디아에 대항할 새로운 인공지능(AI) 칩을 내년 1분기부터 양산할 예정이다. 로이터통신은 21일(현지시간) 정통한 소식통들을 인용해 "화웨이가 '어센드(Ascend) 910C'(중국명 성텅 910C) 샘플을 일부 IT기업에 보내 주문받기 시작했다"면서 이같이 보도했다. 화웨이는 일부 기술기업들에 샘플을 출하하고 있으며 수주를 개시했다. 미국 반도체기업 엔비디아에 대항하는 것이 목적이다. 앞서 화웨이는 잠재 고객사에 "910C 성능이 (현재까지 상용화된 AI 칩으로는 가장 최신 제품인) 엔비디아 H100 칩에 비견될 만하다"고 설명했다. 다만 중국 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 업체 SMIC(중신궈지)가 생산하는 910C는 수율이 걸림돌인 것으로 전해졌다. 상업성을 갖추기 위해서는 70% 이상의 수율이 필요하지만 미국의 제재로 최첨단 리소그래피(Lithography·노광·빛으로 웨이퍼에 회로를 새기는 공정) 장비가 부족해 약 20%에 머물러 있다는 것이다. 중국은 현재 미국 주도의 제재로 인해 지난 2020년이후 세계 최고의 반도체 장비 제조업체 ASML의 최첨단 극자외선(EUV) 리소그래피 장비에 대한 수입이 막혀있다. 910C 이전 버전 910B도 수율이 약 50%에 그쳐 화웨이가 생산 목표를 낮췄고 제품 인도도 지연되고 있다고 소식통들은 전했다. 한 소식통은 "화웨이는 EUV 리소그래피 부족으로 단기적 해결책이 없다는 것을 알기 때문에 중요한 정부와 기업 주문을 우선시할 것"이라고 내다봤다. 중국 SMIC제 반도체는 대만 TSMC제 반도체보다 성능이 떨어져 화웨이는 SMIC반도체를 TSMC제 반도체로 보완하고 있다. 이에 앞서 TSMC는 자사 반도체가 화웨이 910B에서 발견됐다고 미국 상무부에 통지했다. 미국 상무부는 TSMC에 대해 AI에 사용되는 첨단반도체의 중국고객용 출하를 중단할 것을 명령했다.
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화웨이, 새 AI칩 내년 1분기 양산 계획⋯낮은 수율 걸림돌
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[퓨처 Eyes(56)] 전기 농업, 식량 위기 극복할 미래 농업의 혁신
- 햇빛 없이도 식물을 키운다? 마치 공상과학 영화에서나 나올 법한 이야기지만, 현실이 될 날이 머지않았다. 광합성은 지구 생명체의 근원이지만 에너지 효율은 겨우 1%에 불과하다. 이 비효율을 극복하고 미래 식량 위기를 해결할 혁신적인 기술이 바로 '전기 농업(electro-agriculture)'이다. 최근 생명공학 학술지 줄(Joule)에 발표된 논문에서 생명공학자들은 전기 농업이라는 새로운 식량 생산 패러다임을 선보였다. 태양 에너지를 이용해 CO₂를 식물의 먹이로 바꾸는 이 기술은, 햇빛에 의존하는 광합성을 대체하며 농업에 필요한 토지는 94%로 감소해 농업의 미래를 뒤흔들 잠재력을 지녔다. 광합성을 대체하는 전기 농업 캘리포니아 리버사이드 대학교의 생물공학자 로버트 진커슨(Robert Jinkerson) 교수와 워싱턴대학교 세인트루이스 캠퍼스의 전기화학자인 펑 지아오(Feng Jiao) 교수는 새로운 전기 농업 기술을 통해 농작물이 빛이 없는 환경에서도 자랄 수 있는 가능성을 제안했다. 농업의 혁신을 가져올 수 있다고 확신하는 진커슨은 "더 이상 햇빛을 필요로 하지 않는다면, 우리는 농업을 환경으로부터 완전히 분리해 통제된 실내 환경에서 식량을 재배할 수 있다"고 강조한다. 이는 농업이 더 이상 기후나 조건에 영향을 받지 않고 언제 어디서든 필요한 식량을 생산할 수 있음을 의미한다. 전기 농업은 단순히 빛을 대체하는 것 이상의 의미를 갖는다. 진커슨 교수의 연구팀은 태양광 패널을 통해 태양 에너지를 흡수하고, 이 에너지를 CO₂와 물 사이의 화학 반응에 활용해 아세트산염을 생성한다. 이 아세트산염은 식물이 에너지와 탄소 공급원으로 사용하게 된다. 진커슨 교수는 "우리는 식물의 발아 과정에서 사용되는 대사 경로를 다시 활성화시켜, 식물이 광합성 없이 아세트산염만으로도 자랄 수 있도록 연구하고 있다"고 덧붙였다. 현재 토마토와 상추를 대상으로 실험 중이며, 향후 고구마나 곡물 등 주요 작물로도 확장할 계획이다. 이 기술이 상용화될 경우, 전통 농업에서 발생하는 온실가스 배출을 크게 줄일 수 있다. 펑 자오 교수는 "현재 약 4%의 에너지 효율을 달성했으며, 이는 기존 광합성의 4배 수준이다. 이 방식이 더 효율적이기 때문에 식량 생산에 따른 CO₂ 배출량을 크게 감소시킬 수 있을 것"이라고 전망했다. 이는 농업의 환경적 부담을 대폭 줄일 뿐만 아니라, 식량 생산의 새로운 장을 열 수 있음을 의미한다. 빛 없도 농사를 지을 수 있는 전기 농업은 우주에서의 까다로운 식량 생산 문제도 해결할 수 있다. 기존 농업은 심각한 삼림 벌채로 이어지는 경우가 많은 데, 이는 생물다양성 손실과 기후 변화의 주요 원인이 되도 한다. 전기 농업은 작물 생산에 필요한 토지의 양을 대폭 줄임으로써 토지 개간에 따른 생태적 피해의 일부를 회복시킬 수 있다. 아울러 수로를 오염시키고 수생태계에 영향을 미칠 수 있는 비료와 살충제에 대한 의존도를 낮추므로 지속 가능한 식량 생산에 대한 유망한 대안을 제시한다. 전기 자극을 통한 수확량 증대 전기 농업의 또 다른 중요한 연구는 전기를 이용해 농작물의 성장을 촉진하는 방법이다. 이 기술은 19세기 말에서 20세기 초에 잠시 유행했던 '전기 재배(electroculture)'의 현대적 버전으로 볼 수 있다. 당시에는 전기를 식물에 직접 적용해 수확량을 늘리거나 해충을 제거하려는 시도가 있었으나, 명확한 과학적 근거 없이 실패한 사례들이 많았다. 하지만 오늘날 연구자들은 더 정교한 방법으로 전기를 농업에 적용하고 있다. 미국 앨라배마주의 오크우드 대학교 생화학자인 알렉산더 볼코프(Alexander Volkov) 교수는 저온 플라즈마(Cold Plasma)를 이용해 씨앗을 자극하는 연구를 진행 중이다. 이 연구에서는 식물의 수확량이 20~75% 증가한 결과를 얻었으며, 감자의 경우 수확량이 40%까지 늘어났다. 볼코프 교수는 "우리는 씨앗을 플라즈마로 1분 미만 처리했을 때, 수확량이 눈에 띄게 증가하는 것을 확인했다. 양배추 수확량도 75% 증가했으며, 맛도 더 달았다"라고 밝혔다. 씨앗의 플라즈마 처리는 농업 분야에 떠오르는 기술로, ㅊ플라즈마를 이용해 씨앗의 발아율을 높이고 생장을 촉진하는 기술이다. 플라즈마는 고체, 액체, 기체 상태 다음의 제4의 물질로, 이온, 전자, 중성 입자 등으로 구성된 이온화된 기체이다. 플라즈마는 씨앗 껍질의 표면을 변화시켜 물 흡수율을 높이고, 발아에 필요한 효소 활성을 증가시켜 발아율을 향상시킨다. 또한 플라즈마는 씨앗 내부의 생화학적 반응을 촉진해 뿌리와 씨앗의 생장을 촉진한다. 게다가 플라즈마는 씨앗 표면의 박테리아, 곰팡이 등 병원균을 살균해 씨앗의 건강을 증진시킨다. 저온 플라즈마는 단순히 씨앗의 수확량을 증가시키는 것뿐만 아니라 씨앗이 발아할 때 환경 스트레스를 덜 받게 만들어 준다. 셰튼홀 대학교의 호세 로페즈(Jose Lopez) 교수는 "씨앗이 처음 발아할 때는 외부 환경의 스트레스에 매우 취약하다. 플라즈마는 씨앗의 껍질을 미세하게 구멍을 내어. 씨앗이 물과 양분을 더 쉽게 흡수할 수 있도록 돋븐다"고 설명했다. 그 결과 플라즈마로 처리된 씨앗은 처리되지 않은 씨앗보다 훨씬 더 빠르게 자란다. 전기 농업의 미래 전기 농업을 도입한다면 자연 서식지의 점진적인 복원이 용이해지고, 생물 다양성이 향상되며 탄소 발자국을 줄일 수 있다. 이처럼 엄청난 잠재력에도 불구하고, 전기 농업은 여전히 해결해야 할 과제가 남아 있다. 핵심 문제로는 태양열 화학 반응기의 초기 설치 비용과 유지 관리, 그리고 대규모 실내 농업시설을 지원하는 데 필요한 인프라를 꼽을 수 있다. 또한 아세트산을 주요 에너지 원으로 사용할 때 식물 생리학에 미치는 장기적인 영향을 이해하기 위해서는 추가 연구가 필요하다. 진커슨은 "식물의 경우, 식물이 이런 방식으로 성장하도록 진화하지 않았기 때문에 아세트산염을 탄소원으로 활용하도록 하는 연구 개발 단계에 있다"고 말했다. 그는 "하지만 버섯과 효모, 해조류는 현재 이런 방식으로 재배할 수 있으므로 이러한 응용 분야가 먼저 상용화되고 식물은 나중에 상용화될 것으로 생각한다"고 덧붙였다. 전기 농업이 성공한다면 식량 생산 자체에 혁명을 일으킬 수 있는 환경 친화적이고 공간 효율적인 방법이 될 수 있다.
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[퓨처 Eyes(56)] 전기 농업, 식량 위기 극복할 미래 농업의 혁신
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샤오미, 중국 최초 3나노 모바일 AP 자체 개발…내년 양산 전망
- 중국 스마트폰 제조사 샤오미(小米)가 중국 기업 최초로 3나노 공정의 모바일 애플리케이션 프로세서(AP)를 자체 개발하여 내년부터 양산할 것으로 예상된다. 23일 업계에 따르면 샤오미는 최근 3나노 공정의 모바일 AP 개발을 완료하고 곧 양산 단계에 진입할 것으로 알려졌다. 모바일 AP는 스마트폰의 성능을 좌우하는 핵심 부품으로, 샤오미는 중국 기업 최초로 3나노 공정 AP의 시제품 양산 단계인 '테이프아웃'을 마친 것으로 전해졌다. 테이프아웃은 칩 설계 등을 마친 뒤 대량 양산으로 넘어가기 전 단계를 말한다. 당초 샤오미는 내년 상반기 4나노 공정 AP를 생산할 계획이었으나, 기술 수준을 높여 3나노 공정 제품에 집중하는 것으로 보인다. 샤오미가 3나노 AP 양산에 성공하면 화웨이 등 중국 스마트폰 제조사에 공급할 가능성이 높다. 하지만 3나노 공정이 가능한 파운드리(반도체 위탁생산) 업체는 TSMC와 삼성전자뿐이어서, 샤오미가 어느 업체에 생산을 맡길지는 아직 결정되지 않았다. 미디어텍·퀄컴 주도 모바일 AP 시장, 중국발 변수 등장 현재 미디어텍과 퀄컴이 주도하는 글로벌 모바일 AP 시장에 중국 업체들이 빠르게 진입하면서, 내년부터 시장 판도 변화가 예상된다. 특히 화웨이의 자회사 하이실리콘은 미국의 제재에도 불구하고 7나노 AP '기린9000s'를 출시하며 시장 점유율을 확대하고 있다. 이 업체의 점유율은 지난해 2분기 0%에서 올해 4%로 증가했다. 삼성전자, 엑시노스 경쟁력 확보 어려움…고객사 확보 차질 우려 현재 글로벌 모바일 AP 시장 점유율은 미디어텍 31%, 퀄컴 29%, 애플 19%, 삼성전자 6% 순이다. 아직 중국 업체들의 영향력이 크지 않지만 자국 스마트폰 제조사들의 대량 주문을 기반으로 AP 성능 수준을 빠르게 높일 것으로 예상된다. 삼성전자는 3나노 공정의 '엑시노스 2500'을 양산할 예정이지만, 수율(양품 비율) 문제 등으로 어려움을 겪고 있다. 이러한 상황에서 중국 업체들이 가격 경쟁력을 앞세워 시장에 진출하면 삼성전자의 엑시노스 고객사 확보는 더욱 어려워질 수 있다는 전망이다. 업계 관계자는 "중국 업체들의 기술 추격이 예상보다 빠르다"며 "삼성전자는 3나노 수율을 높이지 못하면 AP 시장에서 입지가 더욱 좁아질 수 있다"고 우려했다.
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샤오미, 중국 최초 3나노 모바일 AP 자체 개발…내년 양산 전망
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인텔 파운드리 꿈 좌절, 그 이면에 숨은 진실
- 인텔의 파운드리(반도체 수탁 생산) 사업 확장이 좌초 위기에 놓였다. 팻 겔싱어 CEO 취임 이후 야심 차게 추진했던 파운드리 사업이 낮은 수율과 고객 이탈이라는 암초를 만나 휘청이고 있다. 퀄컴 등 핵심 고객사 마저 TSMC로 발길을 돌리면서 인텔의 위기감은 더욱 고조되고 있다. 인텔, 왜 파운드리 사업에 뛰어들었나? 인텔은 CPU 시장의 절대 강자였지만, 모바일 시장의 성장과 함께 ARM 기반 프로세서의 부상으로 위기를 맞았다. 이에 대한 돌파구로 겔싱어 CEO는 파운드리 사업 확장을 선언, TSMC와 삼성전자의 아성에 도전장을 내밀었다. 이는 단순히 파운드리 시장 진출을 넘어, 미국 내 반도체 생산 확대와 글로벌 반도체 시장 주도권 확보라는 거대한 목표를 담고 있었다. 하지만 현실은 냉혹했다. 인텔의 몰락, 원인은 무엇일까? 가장 큰 문제는 첨단 공정 기술력과 수율 확보에 실패했다는 점이다. 인텔의 7nm 및 4nm 공정은 TSMC, 삼성에 비해 경쟁력이 떨어졌고, 낮은 수율은 생산 비용 증가와 납기 지연으로 이어져 고객사 이탈을 가속화했다. 특히 퀄컴, 애플, 엔비디아 등 핵심 고객사들이 TSMC로 이탈하면서 인텔의 파운드리 사업은 치명타를 입었다. 반면 TSMC는 AI 칩 수요 폭증에 힘입어 역대 최고 실적을 달성하며 파운드리 시장의 절대 강자로서 입지를 더욱 공고히 했다. 벼랑 끝 인텔, '퀄컴에 매각설'까지… 파운드리 사업 부진은 인텔의 경영 위기로 이어졌다. 최근에는 퀄컴에 파운드리 사업을 매각할 것이라는 루머까지 나돌고 있다. 이는 인텔이 파운드리 사업에서 경쟁력을 확보하지 못했음을 자인하는 셈이며, 앞으로 CPU 등 핵심 사업에 집중할 가능성을 시사한다. 인텔의 실패, 삼성전자에 주는 교훈은? 인텔의 실패는 파운드리 시장 2위 자리를 노리는 삼성전자에게 중요한 교훈을 제공한다. 첫째, 첨단 공정 기술력 확보가 무엇보다 중요하다. 인텔의 사례에서 보듯 기술력 부족은 수율 저하, 고객 이탈, 경영 위기로 이어지는 악순환을 초래할 수 있다. 둘째, 고객과의 신뢰 구축이 필수적이다. 안정적인 수율 확보와 납기 준수는 물론, 고객 맞춤형 솔루션 제공 등 차별화된 경쟁력을 갖춰야 한다. 셋째, 급변하는 시장 상황에 대한 유연하고 전략적인 대응이 필요하다. AI, HPC 등 미래 성장 분야에 대한 투자를 확대하고, 고객 다변화를 통해 시장 변화에 대응해야 한다. 인텔의 실패를 반면교사 삼아 삼성전자가 파운드리 시장에서 지속적인 성장을 이어갈 수 있을지 귀추가 주목된다.
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인텔 파운드리 꿈 좌절, 그 이면에 숨은 진실
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TSMC, '2나노' 가오슝 공장 내년 가동⋯차세대 노광장비도 곧 도입
- 세계 최대 파운드리 기업인 대만 TSMC가 남부 가오슝(高雄)에 건설하고 있는 첨단 2나노 1·2 공장이 내년 가동될 예정인 것으로 알려졌다. 자유시보 등 대만언론들은 18일(현지시간) 소식통을 인용해 이같이 보도했다. 보도에 따르면 TSMC는 오슝 난쯔 과학단지에 2나노 공장 3곳을 건설할 계획으로, 해당 1·2공장(PI, P2)이 각각 2025년 1분기와 3분기에 운영을 시작할 예정인 것으로 전해졌다. 아울러 해당 단지에 4공장과 5공장 증설 여부를 평가 중이고, 해당 공장에서 1.4나노 공정이 배치될 가능성이 높다고 덧붙였다. 또 내년 상반기 4나노 공정 제품을 양산할 예정인 미국 애리조나주 피닉스 1공장의 수율이 지난달 말까지 70%를 넘어서면서 남부 타이난의 남부과학단지 내 18 팹(fab·반도체 생산공장)과 비슷한 수준에 도달한 것으로도 전해졌다. TSMC는 글로벌 파운드리 시장 1위 자리를 굳건히 하고 있는 상황에서 최선단공정 제조에 필요한 '하이 NA EUV' 노광장비도 이달 말 도입하기로 했다. 당초 예정했던 시기보다 1분기 이상 빠르게 앞당기면서 초미세공정 두고 주도권을 다투는 삼성전자보다 한 발 빠른 행보를 보이고 있다. 인텔이 파운드리 사업에서 극심한 부진을 겪으면서 TSMC가 경쟁에서 발 빠르게 치고 나갈 수 있는 환경도 갖춰진다. 반면 삼성전자는 3년 뒤에나 해당 장비를 확보할 것으로 전해져 설치부터 가동까지 최적화 작업에 상당한 시간이 소요된다는 점에서 도입 시기를 앞당기는데 주력할 것으로 보인다.
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TSMC, '2나노' 가오슝 공장 내년 가동⋯차세대 노광장비도 곧 도입
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[신소재 신기술(102)] 국내 연구진, 플라스틱 생산 미생물 개발⋯석유 기반 플라스틱 대체 가능성 열어
- 국내 연구진이 석유 기반 플라스틱 산업의 대안으로 생분해성 플라스틱을 생산하는 미생물 개발에 성공했다. 한국과학기술원(KAIST) 연구팀은 플라스틱의 강성과 열 안정성을 높이는 고리형 구조의 폴리머를 생산하는 박테리아를 개발했다. 해당 기술에 대해서는 인터레스팅엔지니어링과 물리학org, 사이테크 데일리 등 다수 외신이 조명했다. 외신에서는 "한국 연구진이 개발한 새로운 '살아있는 플라스틱'은 버려지면 스스로 파괴된다"고 호평했다. 연구를 주도한 KAIST 화학 및 생물분자 연구 책임자인 이상엽 교수는 "(플라스틱) 바이오 제조는 기후 변화와 세계적인 플라스틱 위기를 완화하는 데 중요한 역할을 할 것"이라며 "미래를 위한 더 나은 환경을 보장하기 위해 국제적인 협력을 통해 바이오 기반 제조를 촉진해야 한다"고 강조했다. 일반적으로 고리형 분자는 미생물에 독성을 나타내기 때문에 연구진은 독특한 대사 경로를 설계했다. 이를 통해 대장균은 폴리머를 합성할 뿐만 아니라 폴리머와 그 전구체의 축적을 견딜 수 있게 되었다. 결과적으로 생성된 폴리머는 생분해성이며 약물 전달 시스템과 같은 생물 의학 분야에 유용하게 활용될 수 있는 물리적 특성을 가지고 있다. 최초의 미생물을 이용한 방향족 및 지방족 폴리머 생산 포장과 산업 분야에서 사용되는 대부분의 플라스틱(PET, 폴리스티렌 등)은 고리 모양의 '방향족' 구조를 포함하고 있다. 이전 연구에서는 미생물을 이용하여 방향족 및 지방족(비고리형) 단량체가 혼합된 폴리머를 생산하는 데 성공했지만, 이번 연구는 미생물이 방향족 측쇄(곁가지)를 가진 단량체로만 구성된 폴리머를 생산한 최초의 사례다. 이를 위해 연구팀은 다양한 미생물의 효소를 통합하여 새로운 대사 경로를 만들었고, 이를 통해 박테리아가 페닐락테이트라는 방향족 단량체를 생산할 수 있도록 했다. 그런 다음 컴퓨터 시뮬레이션을 활용하여 이러한 페닐락테이트 단량체를 완전한 방향족 폴리머로 효율적으로 조립할 수 있는 폴리머라제 효소를 설계했다. 이상엽 교수는 보도 자료에서 "이 효소는 자연에 존재하는 어떤 효소보다 폴리머를 더 효율적으로 합성할 수 있다"고 설명했다. 산업용 생산을 위한 규모 확대 연구팀은 박테리아의 대사 경로와 폴리머라제 효소를 개선한 후, 6.6리터(1.7갤런) 발효조에서 미생물을 배양하여 실험 규모를 확대했다. 최적화된 균주는 리터당 12.3g의 폴리머(폴리-D-페닐락테이트)를 성공적으로 생산했다. 그러나 상용화를 위해서는 이 수율을 리터당 최소 100g까지 높이는 것을 목표로 하고 있다. 이 교수는 "그 특성에 근거해 우리는 이 폴리머가 특히 약물 전달에 적합할 것이라고 생각한다"며 "주로 분자량이 낮기 때문에 PET만큼 강하지는 않다"고 말했다. 향후 연구진은 다양한 화학적 및 물리적 특성을 가진 추가적인 방향족 단량체 및 폴리머를 개발할 계획이다. 특히 산업용으로 필요한 더 높은 분자량을 가진 폴리머 개발에 주력할 예정이다. 또한 대규모 생산을 가능하게 하기 위해 공정 최적화 작업도 계속 진행할 계획이다. 이상엽 교수는 "수율을 높이기 위해 더 많은 노력을 기울이면 이 방법을 더 큰 규모로 상용화할 수 있을 것"이라며 "생산 공정의 효율성뿐만 아니라 회수 공정도 개선해 생산된 폴리머를 경제적으로 정제할 수 있도록 노력하고 있다"고 밝혔다. 이 연구는 지난 8월 21일 생명공학 분야의 최신 동향과 미래 전망에 대한 리뷰 논문을 주로 다루는 학술지 '트렌드 인 바이오테크놀로지(Trends in Biotechnology)'에 게재됐다.
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[신소재 신기술(102)] 국내 연구진, 플라스틱 생산 미생물 개발⋯석유 기반 플라스틱 대체 가능성 열어
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[신소재 신기술(88)] 플라스마 처리 목재에서 빛 흡수율 99% 이상 '슈퍼블랙' 신소재 탄생
- 캐나다 과학자들이 목재를 이용해 거의 모든 빛을 흡수하는 '슈퍼블랙' 신소재 개발에 성공했다. 브리티시컬럼비아 대학교(UBC) 필립 에반스 교수 염구팀은 목재의 방수성을 높이기 위해 고에너지 플라즈마를 처리하는 과정에서 우연히 슈퍼블랙 물질을 개발했다고 뉴아틀라스가 7월 31일(현지시간) 보도했다. '닉실론(Nxylon)'이라는 상표가 붙은 이 소재는 그리스 신화의 밤의 여신인 '닉스(Nyx)'와 그리스어로 나무를 뜻하는 '그쉴론(xylon)'에서 이름을 따왔다. 에반스 교수와 박사과정 학생 케니 정은 방수성을 높이기 위해 톱질한 린든나무 샘플의 표면을 플라즈마 처리했을 때 목재를 구성하는 다공성 세포의 잘린 끝부분의 구조가 바뀐 것을 발견했다. 신소재 '닉실론'은 빛을 1% 미만으로 반사하며, 일반 검은색 페인트(최소 2.5% 반사)보다 빛 반사율이 훨씬 낮다. 또한 린든나무 외의 여러 종류의 나무에서 0.5~1mm두께의 얇은 닉실론 시트를 생산할 수 있어서 횰용도가 높을 것으로 기대된다. 닉실론은 망원경, 태양광 전지, 보석, 시계 등 다양한 분야에 활용할 수 있다. 특히 고가의 흑단이나 장미목을 대체할 저렴하고 지속 가능한 대안으로 주목받고 있다. 현재 닉실론은 반타블랙(Vantablack) 보다 빛을 조금 더 많이 반사하지만, 에반스는 닉실론 기술이 더 발전하면 상황이 바뀔 것이라고 말했다. 또한 반타블랙은 깨지기 쉽고 비용이 많이 드는 수직 방향의 탄소 나노튜브로 구성되어 있는 반면, 닉실론은 그렇지 않다. 2014년 대중에게 공개된 반타블랙은 빛을 99.965% 흡수하는 가장 검은 물질 중 하나다. 서레이 나노시스템(Surrey NanoSystem)이라는 영국 회사에서 상용화했으며, 탄소 나노튜브를 수직으로 배열해 빛이 물질에 갇히도록 만드는 원리로 작동한다. 에반스는 "닉실론은 재생 가능한 목재로 만들어지며, 참피나무 한 그루로 약 20만개의 시계 화면을 만들 수 있다"며 "우리는 표면을 덜 깨지게 만드는 방법을 찾아냈다. 닉실론 시트는 30분 만에 만들 수 있다. 상업적 생산을 위해 설계된 장치를 사용하면 공정 속도를 높일 수 있다고 확신한다"고 설명했다. 연구팀은 앞으로 닉실론의 빛 반사율을 더욱 낮추고 내구성을 강화할 연구를 이어갈 계획이다. 또한 스핀오프 회사인 닉실론 코퍼레이션 오브 캐나다를 통해 상용화를 추진할 예정이다. 이번 연구 결과는 최근 '어드밴스드 지속가능 시스템((Advanced Sustainable Systems)' 저널에 게재됐다.
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[신소재 신기술(88)] 플라스마 처리 목재에서 빛 흡수율 99% 이상 '슈퍼블랙' 신소재 탄생
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[먹을까? 말까?(33)] 아기 당근 주 3회 섭취, 피부 카로티노이드 수치 증가 확인
- 아기 당근(baby carrot)을 주 3회 간식으로 섭취하는 것만으로도 젊은 성인의 피부 카로티노이드 수치를 유의미하게 증가시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 또한 베타카로틴이 함유된 종합 비타민과 함께 섭취할 경우 그 효과는 더욱 증대되는 것으로 나타났다. 폭스뉴스는 '뉴트리션(Nutrition) 2024' 컨퍼런스에서 발표된 새로운 연구를 인용해 아기 당근을 일주일에 세 번만 간식으로 먹어도 젊은 성인의 피부 카로티노이드가 증가했다며 4일(현지시간) 이같이 보도했다. 이전 연구에서도 하루 권장량의 3배에 해당하는 과일과 채소를 3주 동안 섭취하면 피부 카로티노이드 수치가 증가하는 것으로 밝혀졌지만, 이번 연구는 아기 당근 섭취라는 비교적 간단한 식습관 변화만으로도 피부 카로티노이드 축적을 크게 증가시킬 수 있음을 시사한다. 카로티노이드는 또한 피부를 자외선으로부터 보호해준다. 카로티노이드는 과일과 채소의 밝은 빨간색, 주황색, 노랑색을 담당하는 성분으로 식단을 통해서만 섭취할 수 있다. 따라서 피부 카로티노이드 수치는 과일 및 채소 섭취량을 나타내는 유용한 지표로 활용될 수 있다. 연구 결과에 따르면, 높은 피부 카로티노이드 수치는 항산화 보호 증가, 심장 질환 및 특정 암과 같은 만성 질환 위험을 감소시키는 효과가 있다. 그리고 피부건강과 면역 기능 향상과도 관련이 있다. 중간 크기의 당근은 약 25칼로리가 들어 있으며 약 2g의 섬유질이 포함됐다. 이번 연구는 60명의 젊은 성인을 무작위로 그룹에 배정해 4주 동안 각기 다른 식단을 제공하는 방식으로 진행됐다. 대조군은 녹색 사과 품종인 그래니 스미스(Granny Smith) 사과 조각을, 실험군은 100g(약 반컵)의 아기 당근과 베타카로틴이 함유된 종합비타민, 또는 아기 당근과 종합비타민을 함께 섭취했다. 연구진은 연구 전후에 비침습적 분광 기기인 배지미터(VeggieMeter)를 사용해 참가자들의 피부 카로티노이드 수치를 측정했다. 그 결과 아기 당근을 섭취한 그룹은 피부 카로티노이드 수치가 연구 전에 비해 10.8% 증가했으며, 베이비 당근과 종합비타민을 함께 섭취한 그룹은 21.6% 증가했다. 반면 대조군과 종합비타민만 섭취한 그룹에서는 유의미한 변화가 관찰되지 않았다. 이는 아기 당근 섭취가 피부 카로티노이드에 직접적인 영향을 미치며, 베타카로틴과 함께 섭취할 경우 그 효과가 강화될 수 있음을 시사한다. 하지만 연구진은 카로티노이드 흡수율은 식품 섭취와 보충제 섭취 간에 차이가 있을 수 있다는 점을 지적하며, 추가 연구의 필요성을 강조했다. 한편, 당근은 전반적으로 건강한 간식이지만 다른 야채에 비해 당분 함량이 높아 대량으로 섭취할 경우 혈당 수치에 영향을 미칠 수 있기 때문에 당뇨병 환자들은 주의해야 한다.
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- 생활경제
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[먹을까? 말까?(33)] 아기 당근 주 3회 섭취, 피부 카로티노이드 수치 증가 확인
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[신소재 신기술(66)] 혁신적인 '빛 수확 시스템', 태양 전지 효율 38% 개선
- 독일 과학자들이 태양 전지의 효율성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 혁신적인 광 수확 시스템을 개발했다. 율리우스 막시밀리안 대학교(JMU) 연구팀은 전체 가시광선 스펙트럼을 흡수하여 태양 에너지를 보다 효율적으로 활용할 수 있는 새로운 시스템을 설계했다고 인터레스팅엔지니어링과 인티펜던트 등 다수 외신이 27일(현지시간) 보도했다. 연구 환경에서 실험 결과, 이 시스템은 입사광의 38%를 형광으로 변환하여, 기존 시스템 대비 비약적인 발전을 이루었다. 현재 상용화된 태양 전지에 사용되는 광 수집 시스템은 효율성이 낮다. 실리콘 등 무기 반도체 재료로 제작되어 가시광선 전체 스펙트럼을 흡수할 수 있지만, 흡광도가 매우 낮아 더 많은 빛을 흡수하기 위해 두꺼운 실리콘 층이 필요하며, 이는 태양 전지의 무게 증가로 이어진다. 연구팀은 광합성을 통해 넓은 스펙트럼의 빛을 활용하는 식물과 박테리아 등 자연 시스템에서 영감을 얻어, 네 가지 메로시아닌 염료를 사용하여 빛 수확 안테나를 설계했다. 이 염료들은 정교하게 접히고 쌓여 초고속으로 에너지를 효율적으로 전달할 수 있다. 이 혁신적인 빛 수확 시스템 프로토타입은 네 가지 염료 성분이 흡수하는 파장(자외선 U, 적색 R, 보라색 P, 청색 B)을 따서 URPB라고 명명됐다. 보도자료에 따르면 연구팀은 광 수확 시스템 성능을 검증하기 위해 형광 양자 수율(시스템이 형광 형태로 방출하는 에너지의 양)을 측정했다. 네 가지 염료를 개별적으로 사용할 경우, 빛 에너지의 약 1~3%만 수집할 수 있다. 하지만 새로운 시스템에서는 이들을 통합적으로 활용하여 빛의 38%를 유용한 에너지로 변환하는 데 성공했다. JMU의 프랑크 뷔르트너 박사는 "이 시스템이 무기 반도체와 유사한 구조를 가지고 있어 '가시광선 범위 전체에 걸쳐' 빛을 흡수할 수 있다"고 설명했다. 또한 유기 염료의 높은 흡수율을 기반으로 자연광 수확 시스템처럼 얇은 층을 사용하여 상당한 양의 빛 에너지를 수집할 수 있다고 강조했다. 이변 연구 결과는 '헤테로메릭 염료 폴더머를 위한 초분자 엑시톤 밴드 엔지니어링에 의한 범색광 수확 안테나'라는 제목으로 '화학 저널(Chem)'에 게재됐다.
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- 포커스온
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[신소재 신기술(66)] 혁신적인 '빛 수확 시스템', 태양 전지 효율 38% 개선
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삼성전자, AI칩 '원스톱' 솔루션 제공…2027년 첨단 파운드리 기술 도입
- 삼성전자가 2027년 첨단 파운드리(반도체 위탁생산) 기술을 도입해 인공지능(AI) 칩 개발에서부터 위탁생산, 조립에 이르기까지 AI 칩 생산을 위한 원스톱 서비스를 강화한다고 12일(현지시간) 발표했다. 삼성전자는 이날 미국 실리콘밸리에서 '삼성 파운드리 포럼 2024'를 개최, AI 시대를 주도할 반도체 부문의 기술 전략을 공개했다. 종합 반도체 기업으로서의 장점을 극대화해 AI 열풍에 따른 AI 칩 수요에 적극적으로 대응하고, 세계 최대 파운드리 업체인 대만의 TSMC를 추격할 계획이다. 삼성전자는 현재 파운드리와 메모리, 어드밴스드 패키지(첨단 조립)를 '원팀'으로 제공하고 있는 AI 칩 생산을 위한 원스톱 턴키(일괄) 서비스를 2027년 더욱 강화할 계획이라고 밝혔다. 삼성전자는 현재 파운드리의 시스템 반도체와 메모리의 고대역폭(HBM), 이를 패키징하는 통합 'AI 솔루션'을 통해 고성능 저전력 AI 칩 제품을 출시 해오고 있다. 이를 통해 기존 공정 대비 칩 개발에서부터 생산에 걸리는 시간을 약 20% 단축하고 있다고 삼성전자는 설명했다. 2027년에는 새로운 파운드리 기술을 도입해 이를 더욱 강화한다는 방침이다. 먼저 2027년까지 2나노(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 공정에 '후면전력공급(BSPDN)' 기술을 도입(SF2Z)하기로 했다. 삼성전자는 이미 내년부터 2나노 공정을 시작한다고 밝혔다. 여기에 '후면전력공급' 기술을 탑재한다는 것이다. '후면전력공급'은 전력선을 웨이퍼 후면에 배치해 전력과 신호 라인의 병목 현상을 개선하는 고난도 기술로, 전세계적으로 아직 상용화 사례가 없다. 그동안 반도체 전력선은 웨이퍼 앞면에 회로를 그렸지만, 후면전력공급에 의해 후면에도 회로를 그리게 되면 초미세화 공정을 구현할 수 있는 '게임 체인저'로 평가됐다. 대만 TSMC는 2026년 말 2나노 이하 1.6공정에 '후면전력공급' 기술을 도입하겠다고 밝힌 바 있다. 삼성전자는 후면전력공급 기술을 통해 기존 2나노 공정 대비 소비전력·성능·면적의 개선 효과와 함께 전류의 흐름을 불안정하게 만드는 전압 강하 현상을 대폭 줄여 고성능 컴퓨팅 설계 성능을 향상할 것으로 기대하고 있다. 또한 삼성전자는 2027년에는 AI 솔루션에 적은 전력 소비로도 고속 데이터 처리가 가능한, 빛을 이용한 광학 소자 기술까지 통합할 계획이다. 게다가 2025년에는 기존 4나노 공정에 칩을 더 작게 만들면서 성능을 높이는 '광학적 축소' 기술을 도입(SF4U)해 양산할 예정이라고 말했다. 지난 4월 TSMC가 2026년부터 1.6나노 공정 양산 계획을 발표하자, 업계에서는 삼성전자도 1.4나노 양산 시점을 앞당길 수 있을 것이라고 전망했다. 삼성전자는 그러나 이날 2027년 1.4나노 공정 양산 계획을 재확인하며 "목표한 성능과 수율을 확보하고 있다"고 밝혔다. 수율은 웨이퍼 1장에 설계된 최대 칩 개수 대비 실제로 생산된 정상 칩의 개수를 백분율로 나타낸 수치이다. 수율이 높을 수록 생산성이 좋아지고, 수율이 낮으면 불량품이 많아져 손실이 커지고, 생산 비용도 증가하게 된다. 삼성전자 파운드리 사업부 최시영 사장은 이날 기조연설에서 "AI 시대 가장 중요한 건 AI 구현을 가능케 하는 고성능·저전력 반도체"라며 "AI 반도체에 최적화된 게이트올어라운드(GAA) 공정 기술과 광학 소자 기술 등을 통해 AI 시대 고객들이 필요로 하는 원스톱 AI 솔루션을 제공할 것"이라고 말했다. 이날 행사에는 영국 반도체 설계 기업인 암(Arm) 르네 하스 최고경영자(CEO)와 캐나다 AI 반도체 기업 그로크의 조나단 로스 CEO 등이 각각 협력사가 참여했다. 이들은 고객사 자격으로 무대에 올라 'AI 시대에 가속화되는 컴퓨트 플랫폼'과 '생성형 AI를 위한 그로크의 전환'을 주제로 연설했다. 한편, 올해 1분기 파운드리(반도체 위탁생산) 세계 1위 업체인 대만 TSMC와 삼성전자의 시장 점유율 격차가 더 커진 것으로 나타났다. 12일 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 글로벌 10대 파운드리 업체의 올해 1분기 합산 매출은 291억7200만달러로, 전 분기 대비 4.3% 감소했다. TSMC의 1분기 매출은 188억4700만달러로 전 분기 대비 4.1% 감소했다. AI 관련 고성능컴퓨터(HPC) 수요 강세에도 스마트폰 등 소비재 재고 비수기에 따른 것으로 해석된다. 다만 다른 경쟁사들의 부진으로 TSMC의 시장 점유율은 61.7%로 전 분기(61.2%)보다 0.5%포인트 증가했다. 업계 2위인 삼성전자의 1분기 매출은 33억5700만달러로, 7.2% 감소했다. 시장 점유율은 11.0%로 전 분기(11.3%)보다 0.3%포인트 감소했다. 이에 따라 TSMC와 삼성전자 간 점유율 격차는 2023년 4분기 49.9%포인트에서 2024년 1분기에 50.7%포인트로 확대됐다.
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삼성전자, AI칩 '원스톱' 솔루션 제공…2027년 첨단 파운드리 기술 도입
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HBM 전체 D램 매출 비중 내년 30% 이상 전망
- 인공지능(AI) 시장 확대로 고대역폭 메모리(HBM) 수요가 급증하는 가운데 내년에는 HBM이 전체 D램 매출의 30% 이상을 차지할 것이라는 전망이 나왔다. 7일(현지시간) 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 전체 D램 비트(bit) 용량에서 HBM이 차지하는 비중은 2023년 2%에서 올해 5%로 상승하고 2025년에는 10%를 넘어설 것으로 전망된다. 트렌드포스는 HBM 비중이 시장 가치(매출) 측면에서는 2023년 전체 D램의 8%에서 올해 21%로 늘어나고, 2025년에는 30%를 넘어설 것으로 예상했다. HBM 판매 단가는 2025년 5∼10% 상승할 것으로 봤다. 트렌드포스는 "HBM의 판매 단가는 기존 D램의 몇배, DDR5의 약 5배에 달한다"며 "이러한 가격 책정은 단일 디바이스 HBM 용량을 증가시키는 AI 칩 기술과 결합해 D램 시장에서 용량과 시장 가치 모두 HBM의 점유율을 크게 높일 것"이라고 말했다. 올해 HBM 수요 성장률은 200%에 육박하며 내년에는 2배로 증가할 전망이다. 트렌드포스는 "2025년 HBM 가격 협상이 이미 올해 2분기에 시작됐다"며 "D램의 전체 생산 능력이 제한돼 있어 공급업체들은 미리 가격을 5∼10% 인상했으며 이는 HBM2E, HBM3, HBM3E에 영향을 미쳤다"고 설명했다. 이는 HBM 구매자들이 AI 수요 전망에 대해 높은 신뢰도를 유지하고 있고 지속적인 가격 인상을 받아들일 의향이 있는 데다, HBM3E의 실리콘관통전극(TSV) 수율이 현재 40∼60%에 불과해 개선의 여지가 있기 때문이라고 봤다. 모든 주요 공급업체가 HBM3E 고객 인증을 통과한 것이 아닌 만큼 구매자는 안정적이고 우수한 품질의 공급을 확보하기 위해 더 높은 가격을 수용하게 됐다고 트렌드포스는 분석했다. 트렌드포스는 "향후 Gb(기가비트)당 가격은 D램 공급업체의 신뢰성과 공급 능력에 따라 달라질 수 있으며, 이는 평균판매단가(ASP)에 불균형을 초래해 결과적으로 수익성에 영향을 미칠 수 있다"고 밝혔다. 현재 SK하이닉스와 삼성전자는 HBM 시장의 주도권을 확보하기 위해 HBM 생산능력을 늘리며 수요 증가에 대응하고 있다. 이에 앞서 곽노정 SK하이닉스 최고경영자(CEO)는 지난 2일 기자간담회에서 "HBM은 올해 이미 '솔드아웃'(완판)이고, 내년 역시 대부분 솔드아웃됐다"고 말했다. 여기에는 최근 공급을 시작한 HBM3E 8단 제품뿐 아니라 3분기 양산을 준비 중인 HBM3E 12단 제품도 포함된 것으로 알려졌다. 김재준 삼성전자 메모리사업부 전략마케팅실장(부사장)도 지난달 30일 1분기 실적 콘퍼런스콜에서 "올해 HBM 공급 규모는 비트 기준 전년 대비 3배 이상 지속적으로 늘려가고 있고, 해당 물량은 이미 공급사와 협의를 완료했다"며 "2025년에도 올해 대비 최소 2배 이상의 공급을 계획하고 있으며 고객사와 협의를 원활하게 진행 중"이라고 밝혔다.
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- 산업
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HBM 전체 D램 매출 비중 내년 30% 이상 전망
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[신소재 신기술(30)] 190% 양자 효율 달성! 태양 전지 혁신 이끌 새로운 양자 물질 개발
- 미국 펜실베이니아주 리하이 대학교의 연구진은 태양전지 패널의 효율을 획기적으로 높일 수 있는 잠재력을 지닌 소재를 개발했다. 해당 물질을 태양 전지의 활성층으로 사용한 프로토타입은 평균 80%의 광전 흡수율, 높은 광여기 전하체 생성 속도, 최대 190%에 달하는 외부 양자 효율 (EQE)을 나타냈다고 과학 기술 전문 매체 테크익스플로어가 11일(현지시간) 전했다. 이는 실리콘 기반 물질의 이론적 쇼클리 퀴서(Shockley-Queisser) 효율 한계를 훨씬 뛰어넘는 수치이며, 태양전지용 양자 물질 분야를 새로운 차원으로 끌어올린 것이다. 쇼클리 퀴서 한계는 태양전지의 최대 효율을 결정하는 이론적 모델이다. 이 이론은 19661년에 물리학자 윌리엄 쇼클리에 의해 개발됐다. 이 한계는 단일 띠 구조를 가진 반도체 재료를 사용하는 태양전지의 최대 전력 변환효율을 설명하고 있다. 쇼클리 퀴서 한계는 이상적인 조건하에서 단일 접합 실리콘 태양전지의 최대 효율을 33%로 예측한다. 연구 논문을 저술한 치네두 에쿠마(Chinedu Ekuma) 리하이 대학교 물리학 교수는 "이 연구는 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 이해와 개발에서 중요한 도약을 의미하며, 가까운 미래에 태양 에너지 효율과 접근성을 재정의할 수 있는 혁신적인 접근 방식을 강조한다"라고 말했다. 에쿠마 교수와 리하이 박사과정 학생 스리하리 카스투아르가 함께 작성한 이번 연구 논문은 '사이언스 어드밴스' 저널에 발표됐다. 이 소재의 효율성은 주로 소재의 전자 구조 내에 태양 에너지 변환에 이상적인 방식으로 배치된 특정 에너지 레벨인 '중간 대역 상태'에 기인한다. 이러한 상태는 최적의 서브밴드 갭(물질이 태양광을 효율적으로 흡수하고 전하 캐리어를 생성할 수 있는 에너지 범위) 내에서 약 0.78 및 1.26전자볼트의 에너지 레벨을 갖는다. 또한 이 물질은 전자기 스펙트럼의 적외선 및 가시광선 영역에서 높은 흡수율을 보여 특히 우수한 성능을 발휘한다. 기존 태양 전지에서 최대 EQE는 100%이며, 이는 흡수된 태양광 한 개당 전자 하나를 생성 및 수집하는 것을 의미한다. 하지만 최근 몇 년 동안 개발된 일부 첨단 물질과 구성은 고에너지 광자로부터 둘 이상의 전자를 생성 및 수집할 수 있는 능력을 보여주었으며, 이는 100%를 초과하는 EQE를 나타낸다. 이러한 다중 엑시톤 생성(MEG) 물질은 아직 상용화되지 않았지만 태양 에너지 시스템의 효율을 크게 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 리하이대학교에서 개발한 물질의 경우, 중간대 상태는 반사 및 열 생성을 포함하여 기존 태양 전지에서 손실되는 광자 에너지를 포집할 수 있다. 연구팀은 층을 이룬 2차원 물질 사이의 원자적으로 작은 틈인 '반 데르 발스 갭(van der Waals gap)'을 활용하여 새로운 물질을 개발했다. 반 데르 발스 갭은 분자나 이온을 가둘 수 있다. 재료 과학자들은 일반적으로 다른 원소를 삽입하거나 '인터칼레이트(intercalate)'하여 재료 특성을 조정하는 데 이 틈새를 사용한다. 리하이대학교 연구팀은 새로운 물질을 개발하기 위해 게르마늄 셀레나이드(GeSe)와 주석 황화물(SnS)로 구성된 2차원 물질 층 사이에 0가 구리 원자를 삽입했다. 컴퓨터 응집 물질 물리학 전문가인 에쿠마 교수는 이 시스템의 광범위한 컴퓨터 모델링을 통해 이론적 가능성을 입증한 후 개념 증명으로 프로토타입을 개발했다. 그는 "빠른 반응과 향상된 효율은 첨단 태양광 응용 분야에 사용할 수 있는 양자 물질로서 Cu-인터칼레이티드 GeSe/SnS의 잠재력을 강력하게 보여주며, 태양 에너지 변환의 효율을 개선할 수 있는 길을 제시한다"라면서 "이는 전 세계 에너지 수요를 해결하는 데 중요한 역할을 할 차세대 고효율 태양전지 개발의 유망한 후보 물질이다"라고 말했다. 새로 설계된 양자 물질을 현재의 태양 에너지 시스템에 통합하려면 더 많은 연구와 개발이 필요하지만, 과학자들은 오랜 시간 동안 원자, 이온, 분자를 물질에 정밀하게 삽입하는 방법을 터득해 왔다. 이에 에쿠마 교수는 이러한 물질을 만드는 데 사용되는 실험 기술은 이미 고도로 발전했다고 지적했다.
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[신소재 신기술(30)] 190% 양자 효율 달성! 태양 전지 혁신 이끌 새로운 양자 물질 개발
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삼성전자, 1분기 실적 '역대급' 6조6천억원 영업이익…5분기 만에 매출 70조원대
- 삼성전자가 메모리 반도체 시장의 회복과 갤럭시 S24 판매 호조 덕분에 2024년 1분기에 예상을 뛰어넘는 '깜짝 실적(어닝 서프라이즈)'을 올렸다고 발표했다. 삼성전자는 올해 1분기 연결 기준 영업이익이 6조6000억원으로 지난해 같은 기간보다 931.25% 증가한 것으로 잠정 집계됐다고 5일 공시했다. 이는 삼성전자의 지난해 전체 연간 영업이익(6조 5700억 원)을 초과하는 금액이다. 매출액은 71조 원으로 전년 동기 대비 11.37% 상승했다. 삼성전자의 분기별 매출이 70조 원을 넘은 것은 2022년 4분기(70조4646억원) 이후 처음이다. 이번 실적은 시장 예상을 20% 이상 크게 웃도는 수준이다. 최근 1개월 내에 보고서를 낸 18개 증권사의 평균 예측치를 토대로 한 연합인포맥스의 집계에 따르면, 삼성전자의 1분기 매출은 전년 동기 대비 12.88% 증가한 71조 9541억 원, 영업이익은 755.3% 증가한 5조 4756억 원으로 예상됐었다. 올해 초에는 영업이익이 4조원 대 중반을 기록할 것으로 보였으나, 메모리 감산으로 인한 가격 상승 등의 시장 상황이 개선되면서 최근 예측이 상향 조정됐다. 삼성전자의 부문별 성과는 구체적으로 발표되지 않았지만, 증권업계 분석에 따르면 삼성전자의 디바이스솔루션(DS) 부문이 7000억원에서 1조 원 사이의 영업이익을 기록, 2022년 4분기 이후 5분기 만에 흑자로 전환한 것으로 추정된다. SK증권은 DS 부문 영업이익을 1조원으로, 모바일경험(MX)·네트워크와 디스플레이(SDC)는 각각 3조7000억원, 3000억원으로 예상했다. 유진투자증권은 DS 부문의 영업이익을 9000억 원, SDC 부문을 3000억 원, MX와 네트워크를 3조 8000억 원, 영상디스플레이(VD)와 소비자가전(CE)을 3천억 원, 하만을 1천억 원으로 예측했다. 현대차증권은 DS 부문을 7000억 원, SDC 부문을 3500억 원, MX와 네트워크 부문을 3조 9000억 원, VD와 가전 부문을 3800억 원으로 추산했다. 이번 DS 부문의 성공은 D램과 낸드 가격 상승에 따른 것으로, 고부가가치 제품의 집중 판매 전략이 주효했다고 보인다. 삼성전자 메모리사업부의 김재준 부사장은 지난해 4분기 실적 발표에서 생성형 인공지능(AI)에 대응하는 고대역폭 메모리(HBM) 서버와 SSD 수요 증가에 적극 대응하여 수익성 개선에 집중하겠다고 언급한 바 있다. 한동희 SK증권 연구원은 메모리 부문의 수익성 중심 전략과 낸드 가격의 기저 효과로 인해 1분기 가격 상승이 예상을 뛰어넘을 것이라고 전망했다. 이에 따라 재고평가손실 충당금 환입의 효과가 크게 나타날 것으로 기대된다. 모바일 사업 분야에서도 인공지능(AI) 기능을 탑재한 갤럭시 S24의 뛰어난 판매 성과와 함께 스마트폰 출하량 증가로 수익성이 향상된 것으로 파악된다. 지난해 4분기에 영업 손실 500억 원을 기록했던 영상디스플레이(VD) 및 생활가전(DA) 사업부는 프리미엄 TV 및 고부가가치 가전제품의 판매 확대를 통해 수익성이 약간 개선되었다고 볼 수 있다. 이러한 상황에서 메모리 가격의 상승 추세가 지속되면서 삼성전자의 실적 개선 추세가 앞으로도 이어질 것으로 보인다. 대만의 시장조사업체 트렌드포스에 따르면, 1분기 D램의 평균 판매가격(ASP)이 전 분기 대비 최대 20% 상승한 뒤, 2분기에는 3%에서 8% 사이로 추가 상승할 것으로 전망된다. 낸드 가격 역시 1분기에 23%에서 28% 상승한 후, 2분기에는 13%에서 18% 상승할 것으로 예상된다. 연합인포맥스가 집계한 바에 따르면, 삼성전자의 2분기 영업이익 예상치는 전년 동기 대비 약 10배 증가한 7조 3634억 원에 달한다. 또한, 2분기 매출 전망치는 전년 동기 대비 20.73% 증가한 72조4469억 원으로 추정된다. HBM 수요 증가로 실적 개선 기대 HBM(고대역폭 메모리)의 수요 증가가 실적 개선에 기여할 것으로 예상된다. 생성형 AI 서비스의 확장에 힘입어 그래픽 처리 장치(GPU)와 신경망 처리 장치(NPU)의 출하량이 증가하면서, HBM 시장은 2026년까지 빠른 성장세를 유지할 것으로 보인다. 삼성전자는 업계에서 처음으로 D램 칩을 12단까지 쌓는 5세대 HBM, HBM3E를 올해 상반기부터 생산할 계획이며, 올해 HBM 출하량을 지난해 대비 최대 2.9배 증가시킬 예정이다. 김광진 한화투자증권 연구원은 "경쟁사와의 HBM 개발 로드맵 차이를 줄이는 것이 중요하다"며 "삼성전자가 여전히 후발 주자이긴 하지만, 과거 대비 경쟁사와의 기술 격차가 줄어든 것은 긍정적인 신호"라고 평가했다. 파운드리 사업 역시 수주 증가와 수율 개선에 힘입어 4분기에는 흑자 전환될 것으로 전망된다. 대신증권의 신석환 연구원은 "지난해 파운드리 사업이 큰 적자를 기록했지만, 올해는 최대 수주 기록과 함께 하반기 흑자 전환이 기대된다"며 "하반기 HBM 공급 확대와 레거시 제품에 대한 수요 증가로 인해 실적 성장이 예상보다 빠를 것"이라고 내다봤다. 엎서 인공지능(AI) 칩 선두주자인 미국 반도체 기업 엔비디아의 젠슨 황 최고경영자(CEO)는 지난 3월 19일 엔비디아의 연례 개발자 회의인 'GTC 2024' 둘째날 삼성이 아직 HBM3E의 양산에 대해 발표하지 않았음에도 삼성의 HBM이 현재 검증 단계를 거치고 있다고 확인했다. 젠슨 황 CEO는 삼성의 12단 HBM3E 디스플레이 옆에 '젠슨 승인'이라고 서명까지 해 삼성의 HBM3E가 검증 과정을 통과할 가능성이 높다는 추측을 불러일으켰다. 황 CEO는 '삼성의 HBM을 사용하고 있느냐'라는 질문에 "아직 사용하고 있지 않다"면서도 "현재 테스트하고(qualifying) 있으며 기대가 크다"고 말했다. HBM은 D램 여러 개를 수직으로 연결해 데이터 처리 속도를 크게 높인 제품으로 고성능 컴퓨팅 시스템에 사용되는 차세대 메모리 기술이다. 방대한 데이터를 신속하고 끊임없이 처리해야 하는 생성 AI를 구동하려면 HBM과 같은 고성능 메모리가 반드시 필요한 것으로 알려져 있다.
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삼성전자, 1분기 실적 '역대급' 6조6천억원 영업이익…5분기 만에 매출 70조원대
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