[딜사이트 신지하 기자] 삼성전기가 급변하는 전자산업 환경에 맞춰 고성장이 예상되는 인공지능(AI)서버·전장용 시장으로 사업 포트폴리오 전환에 속도를 낸다.

삼성전기는 핵심 사업인 적층세라믹캐패시터(MLCC)가 스마트폰 등 기존 IT 시장에서 AI서버, 전기차(xEV), 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS), 자율주행 등 미래 산업 분야에서의 역할이 확대되고 있다고 15일 밝혔다.

MLCC는 전기차 한 대에 약 2만~3만개, 최신 AI서버에는 일반 서버 대비 약 10배 이상이 탑재된다. AI 서버에서는 소형·고용량, 고온(105도)의 제품이, 전장에서는 고용량, 고온(125도~150도), 고압(2000V 이상)의 고신뢰성 제품이 요구된다. 삼성전기는 고온(150도), 고전압(2000V), 충격 및 높은 습도에도 견디는 고성능 MLCC 기술로 시장을 선도하고 있다. 차세대 전자부품 플랫폼으로 주목받는 휴머노이드 로봇에도 산업·전장용 고신뢰성 기술과 IT용 초고용량 기술 기반으로 시장을 선점해 나갈 방침이다.

MLCC는 전기를 저장했다가 반도체(AP, CPU, GPU 등) 능동부품에 안정적으로 공급해 반도체가 원활한 동작을 돕는 핵심 부품이다. 전자제품 내 신호간섭(노이즈)를 제거해 성능과 안정성도 높인다. MLCC의 경쟁력은 크기는 작으면서 저장하는 전기의 용량을 크게 만드는 것으로, 유전체와 전극을 얇게 만드는 재료기술과 간섭 없이 균일하게 층을 쌓을 수 있는 기술이 핵심이다. 반도체가 나노(10억분의 1) 기술 단계에서 가장 진입장벽이 높다면, 마이크로(100만분의 1) 기술 단계에선 MLCC가 가장 높다.

삼성전기는 1988년 MLCC 사업에 진출, 2016년부터 산업·전장용 MLCC를 생산하기 시작했다. 이어 2018년 부산에 전장 전용 생산라인을 구축했다. MLCC의 핵심 원자재를 자체 개발·제조해 기술 경쟁력도 강화하고 있다. 세라믹 원재료를 직접 개발하고 내재화할 수 있는 업체는 극히 소수다. 삼성전기는 부산사업장에 전장 전용 원재료 공장을 신축해 2020년부터 가동 중이다. 현재 삼성전기는 국내 수원과 부산사업장은 연구개발 및 신기종 및 원료 생산을, 중국 텐진과 필리핀 생산법인을 대량 양산기지로 운용하고 있다.

AI서버용 MLCC 시장은 전장 다음으로 떠오르고 시장이다. 특히 전체 서버 시장 대비 AI서버 시장은 높은 성장률이 예상되고 있다. 일반적으로 서버용 MLCC는 IT MLCC와 사용환경이 달라서 높은 수준의 온습도 신뢰성과 내구성을 필요로 한다. 그 중에서도 AI서버는 기존 서버 대비 높은 연산 성능과 대용량 데이터 처리가 필요한 만큼, 전력 소모와 발열도 크게 증가한다. 이에 AI 서버용 MLCC의 경우 고온(105도 이상), 높은 정격전압(100V), 강한 휨 강도(2mm) 등 가혹한 환경에서도 안정적으로 작동해야 한다. 

AI 서버는 전력 소비량이 일반 서버의 5~10배 이상으로 더 많은 양의 MLCC 탑재가 요구된다. 다만 GPU 가까이에 부착해야해서 MLCC의 실장 면적은 제한적이라는 점을 감안, 소형, 초고용량의 MLCC가 필요하다. AI 서버는 GPU 모듈 여러개를 실장한 기판을 쌓는 구조로 설계된다. 서버 하나에 수십개의 CPU·GPU가 집적되면서 발열량이 늘어나 고온(105도) 환경에 사용할 수 있는 MLCC가 필수다. 삼성전기는 소재 기술 및 공정 기술 경쟁력을 바탕으로 초소형, 초고용량, 고온, 고압 등을 보증하는 AI서버용 제품 라인업을 확대하고 있다. AI서버용 MLCC 시장에서 약 40%의 점유율을 확보했다,

전장용 MLCC는 IT용과 달리 높은 수준의 신뢰성과 내구성을 갖춰야 한다. 고온(125도 이상) 및 저온(영하 55도)의 환경, 휨 강도 등 충격이 전달되는 상황, 높은 습도(습도 85%) 등 극한 환경에서도 장시간 안정적인 작동이 요구된다. 특히 IT제품 대비 개발 기간도 약 3배 정도 길게 소요되고, 가격도 3배 이상 비싸다. 자율주행 기술의 핵심인 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)은 고도의 전자제어가 필요해 고성능 MLCC 수요가 지속 증가하는 추세다.

삼성전기는 2021년 ADAS용 MLCC 2종을 개발, 2022년에는 자동차 파워트레인용 MLCC 13종 개발했다. 이어 지난해에는 16V급 세계 최고용량의 ADAS용 MLCC 2종과 2000V 고전압에 견딜 수 있는 전기차용 MLCC, 올해는 라이다용 MLCC 세계 최초품 개발 등을 선보이며 시장에서 경쟁력을 강화하고 있다.