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[Tech 스토리] 삼성·SK 낸드플래시 적층기술, 마이크론에 밀렸다?

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비휘발성 메모리 낸드플래시...공간은 작게, 용량은 늘려야 하는 숙제
기존 단층구조에서 적용하던 미세공정으로는 한계...해법은 '적층'
마이크론, 세계 최초 176단 개발·양산...삼성·SK,기술력 우위 여전

[편집자] 기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 구윤모 기자 = 메모리 반도체 사업 최강국, 바로 대한민국입니다.

삼성전자와 SK하이닉스의 글로벌 D램 시장 점유율은 70%가 넘습니다. 낸드플래시 시장에서도 40% 이상을 점유하고 있는데, SK하이닉스가 인텔의 낸드플래시 사업부를 인수하면서 그 수치는 50% 수준까지 오르게 됐습니다.

이 같은 메모리 반도체 최강국 자존심에 다소 금이 가는 소식이 지난해부터 미국에서 들려오는데요. 글로벌 메모리 반도체 3위 업체 마이크론이 삼성전자와 SK하이닉스보다 앞서 176단 낸드플래시 제품 개발과 양산 소식을 전해왔기 때문입니다.

오늘은 낸드플래시에서 왜 높이 쌓는 적층 기술 경쟁이 치열한지, 실제로 마이크론이 삼성전자와 SK하이닉스의 낸드플래시 적층 기술력을 따라잡은 것인지 살펴보겠습니다.

마이크론 테크놀로지사 메모리칩 부품 [사진=로이터 뉴스핌]

◆ '비휘발성 메모리' 낸드플래시...적층, 중요한 기술 경쟁력

낸드플래시란 정보를 '0', '1'의 디지털 신호로 바꿔 저장하는 메모리 반도체 중 하나입니다. 전원이 꺼져도 데이터가 계속해서 저장되기 때문에 '비휘발성 메모리'라고 불리죠.

최근 각광받는 솔리드스테이트드라이브(SSD)가 대표적인 낸드플래시 기반의 데이터 저장장치인데요. 기계식 모터 장치를 사용하는 하드디스크드라이브(HDD)와 달리 SSD는 디지털방식으로 데이터를 저장하기 때문에 훨씬 속도가 빠르고 전력소모와 발열이 적은 것이 특징입니다. 2000년대 들어 디지털 카메라와 MP3, 노트북 수요가 증가했고, 최근 스마트폰이 보편화되면서 저장공간인 SSD와 낸드플래시에 대한 관심이 매우 높습니다.

저장공간이라는 특성상 낸드플래시의 기술력은 결국 면적은 줄이면서도, 얼마나 많은 데이터를 빠르고 안전하게 저장할 수 있느냐로 결정이 되는데요. 업계는 이를 위해 오랫동안 미세공정 발전에 열을 올려왔습니다. 반도체 내부에 최대한 많은 셀(데이터가 저장되는 단위)을 집어넣어 용량을 늘리는 것이죠. 그러나 이 같은 미세공정은 공간적 한계에 부딪힐 수밖에 없습니다. 미세공정 기술이 아무리 발전해도 집적할 수 있는 셀의 수가 한정돼 있고, 셀 사이 간격이 좁아지면 간섭현상도 발생하게 됩니다. 

이 같은 기술적 한계를 극복하면서도 낸드플래시의 용량을 늘릴 수 있는 방법이 바로 적층입니다. 말 그대로 기존에 단층으로 배열하던 셀을 수직으로 쌓는 형태인데요. 단층 형태의 2D 낸드플래시는 단층주택, 3D 낸드플래시는 고층 아파트에 비유할 수 있겠습니다. 결국 층수가 높을수록 많은 사람들이 거주할 수 있는 것처럼, 낸드플래시도 적층 단수가 많을수록 고용량을 구현할 수 있어 제품 경쟁력을 확보하는 데 유리합니다. 전 세계 낸드플래시 업체들이 치열한 적층 경쟁을 벌이는 것이 이런 이유 때문입니다.

◆ 업계, 마이크론 적층 기술력 발전 인정하는 분위기...삼성·SK는?

세계 최대 규모의 반도체 공장인 삼성전자 평택 2라인 전경 [서울=뉴스핌] 구윤모 기자 = 2020.08.30 iamkym@newspim.com

지난해 말부터 글로벌 낸드플래시 업계의 시선은 마이크론에 쏠렸습니다. 마이크론은 그동안 낸드플래시 시장에서 한국의 삼성전자, SK하이닉스를 비롯해 일본의 키옥시아, 미국의 웨스턴디지털에 비해 기술력이 떨어지는 업체로 평가받아 왔는데요.

그런 마이크론이 지난해 11월 176단 낸드플래시 메모리 양산 계획을 발표하며 변화의 흐름이 감지됐습니다. 마이크론은 176단 낸드플래시가 기존 96단 낸드에 비해 면적을 30% 줄였음에도 읽기 및 쓰기 시간은 35% 이상 향상됐다고 강조했습니다. 최근에는 176단 3D 낸드플래시 기반의 SSD 신제품을 선보이며 시장에 영향력을 과시했습니다.

자연스럽게 관심은 국내 업체인 삼성전자와 SK하이닉스로 모입니다. 마이크론의 낸드플래시 기술력이 삼성과 SK의 턱밑까지 추격했다거나 오히려 앞서나가기 시작했다는 우려도 나옵니다.

우선 삼성전자와 SK하이닉스의 176단 낸드 개발과 양산 시점이 마이크론보다 늦은 것은 사실입니다. 삼성전자는 올해 하반기 176단(7세대 V낸드) 양산 계획을 밝힌 상태입니다. 지난해 12월 176단 낸드플래시를 개발한 SK하이닉스 역시 올해 하반기 양산이 점쳐집니다. 얼핏 보면 1년 정도의 기술 격차가 있어보입니다.

이 때문에 업계에서도 마이크론의 적층 기술력 발전을 인정하는 분위기입니다. 다만 단순히 높이 쌓는 것이 낸드플래시 기술력의 전부는 아니라고 업계는 설명합니다. 이는 최근 송재혁 삼성전자 메모리사업부 플래시개발실장(부사장)이 자사 뉴스룸에 게시한 기고문을 보면 잘 알 수 있습니다.

SK하이닉스 이천 본사 

송 부사장은 "무조건 쌓는 것만이 전부는 아니다"라며 "예를 들어 아파트를 지을 때 층수가 높은 고층 아파트라고 해서 무조건 명품 아파트라고 할 수는 없는 것"이라고 비유했습니다. 높지만 튼튼해야 하고, 안전한 엘리베이터, 층간소음 등을 고려해야 하는 것처럼 낸드플래시도 높이 쌓는다고 무조건 최고는 아니라는 설명입니다.

그는 이어 "삼성전자의 7세대 176단 V낸드는 업계의 100단 초반대 6세대급 V낸드와 높이가 비슷하다"며 "이것이 가능한 이유는 삼성전자가 업계 최소의 셀 크기를 구현했기 때문"이라고 설명했습니다. 같은 단수를 보다 낮게 구현할 수 있어 향후 높이의 물리적 한계를 극복할 수 있는 기반 기술을 확보했다는 것입니다.

그러면서 그는 '3차원 스케일링' 기술로 셀 간 간섭현상을 제어하는 기술력은 물론, 한번에 100단 이상을 쌓고 10억개가 넘는 구멍을 뚫을 수 있는 '싱글스택' 에칭 기술력도 강조했습니다. 아울러 현재 이미 200단이 넘는 8세대 V낸드 동작 칩을 확보했고, 향후 1000단 V낸드 시대를 열겠다는 자신감도 내비쳤습니다.

결국 높이 쌓는 기술 외에도 낸드플래시 제품 경쟁력을 판단하는 요소는 매우 다양하다는 것이 송 부사장이 말하는 핵심인데요. 같은 176단 제품이라도 앞선 기술력의 차이가 시장에서 승부를 결정지을 것이란 자신감입니다. 마이크론이 눈에 보이는 적층 경쟁에서 앞서 나가는 것처럼 보이지만, 여전히 삼성전자, SK하이닉스와 비교해 전체 기술력은 뒤처진다는 것이 업계 중론입니다. 실제로 마이크론의 적층 기술이 과대 포장됐다는 주장도 만만치 않습니다.

다만 하루가 다르게 발전하는 반도체 시장에서 영원한 강자란 있을 수 없겠죠. 이를 누구보다 잘 아는 삼성전자와 SK하이닉스 역시 지금 이 순간에도 긴장의 끈을 놓지 않고 기술 개발에 매진하고 있습니다. 두 업체가 '뛰는 마이크론 위에 나는 삼성전자, SK하이닉스가 있다'는 사실을 전 세계에 증명해주길 국민의 한 사람으로서 기대합니다.

iamkym@newspim.com

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SK 73년 역사 속 최고의 승부수는? [서울=뉴스핌] 정탁윤 기자 = 재계 2위 SK그룹이 창립 73주년을 맞아 고(故) 최종건 창업회장과 고 최종현 선대회장의 경영 철학을 되새긴다. 중동 전쟁 후폭풍에 대내외 경제 여건이 악화된 가운데, 차분히 기념식을 챙기며 SK그룹 특유의 SKMS(SK Management System) 정신을 강조한다. 8일 재계에 따르면, SK는 이날 서울 종로구 선혜원에서 창업회장과 선대회장을 기리는 '메모리얼 데이'를 비공개로 연다. 이 자리에는 최태원 SK그룹 회장과 최창원 SK수펙스추구협의회 의장(부회장) 등 SK 오너 일가와 일부 경영진이 참석할 것으로 알려졌다. 행사가 열리는 선혜원은 최종건 창업회장의 사저이자 연구소로 사용된 공간으로, 현재는 인재 육성의 상징적 장소로 활용되고 있다. SK그룹은 해마다 창립 기념일에 선혜원에서 비공개 행사를 통해 그룹의 정체성과 경영 방향을 점검해 왔다. ◆ 1953년 4월 8일 창업주 최종건 회장이 세운 선경직물이 그룹 모태 SK그룹은 한국전쟁 직후인 1953년 4월 8일, 창업주인 최종건 회장이 설립한 선경직물(현 SK네트웍스)이 모태다. 선경직물은 나일론을 만들며 본격적인 섬유기업으로 빠르게 성장, SK그룹의 초석을 쌓았다. 1973년 동생 최종현 선대회장은 SK(당시 선경)를 세계 일류의 에너지·화학 회사로 키우기 위해 발 벗고 뛰었다. 1980년 대한석유공사(유공·현 SK이노베이션)를 인수하고 해외 유전 개발에 나섰다. 서울 종로구 서린동 SK그룹 사옥 [사진=뉴스핌 DB] 현 최태원 회장의 부친인 최종현 회장은 정유화학에서 멈추지 않고 통신에 눈을 돌렸다. 1992년 노태우 정부 때 제2이동통신사업자로 선정됐지만 특혜 시비로 1주일만에 사업권을 자진 반납해야 했다. 이후 1994년 민영화되며 매물로 나온 한국이동통신(현 SK텔레콤)경쟁 입찰에 참여해 경영권을 확보했다. 현재 SK그룹의 핵심으로 꼽히는 반도체 사업 역시 최종현 회장이 1978년 선경반도체가 출발점이다. 다만 당시엔 전 세계를 강타한 2차 오일쇼크로 꿈을 접어야 했다. 최종현 회장의 의지는 2011년 최태원 회장이 하이닉스를 인수하면서 실현됐다. 최태원 회장은 2012년 SK하이닉스 출범식에서 "30여년 만에 반도체 사업 진출의 꿈을 이뤘다"고 언급하기도 했다. 아버지인 최종현 회장의 경영철학은 1998년, 38세의 나이에 SK그룹을 이어받은 최태원 회장이 이어가고 있다. ◆ 최태원 회장, 2012년 하이닉스반도체 인수 '신의 한수' SK그룹은 1980년 대한석유공사(유공·현 SK이노베이션) 인수를 시작으로 적극적 인수합병(M&A)을 통해 재계 2위 그룹으로 성장했다. 특히 반도체 불황이던 지난 2012년 하이닉스 인수를 통해 그룹 체질을 바꿨다. 현재는 지주회사인 ㈜SK를 중심으로 에너지, 정보통신, 반도체, 배터리, 바이오 등을 주력 사업으로 하고 있다. 그 동안 세 차례 대형 인수합병(M&A)을 통해 삼성에 이은 재계 2위 그룹으로 성장했다는 것이 재계의 일반적 평가다. 특히 최태원 회장이 주도한 지난 2012년의 하이닉스반도체(현 SK하이닉스) 인수는 '신의 한수'로 꼽힌다. 당시만 해도 반도체 업황이 좋지 않았고, 통신과 정유 등 기존 사업과의 시너지 효과가 불분명 하다는 이유로 부정적인 여론이 많았다. 최태원 SK그룹 회장 [사진=뉴스핌 DB] 그러나 최태원 회장은 "(당시 반도체업계 3위 일본 엘피다 파산으로) 반도체 시장 경쟁자가 줄었고 반도체 산업 특성상 신규 진입자가 뛰어들 가능성은 사실상 없다. 게다가 하이닉스가 지금은 실적이 나쁘지만 경쟁력은 여전히 뛰어나다"며 3조원을 들여 하이닉스를 인수했다. SK하이닉스는 현재 엔비디아에 고대역폭메모리(HBM)를 공급하며 글로벌 인공지능(AI) 시장을 주도하고 있다. 올해 초 최태원 회장은 신년사에서 "AI라는 거대한 변화의 바람을 타고 글로벌 시장의 거친 파도를 거침없이 헤쳐 나가자"라며 '승풍파랑'(乘風破浪)의 도전을 강조했다.  재계 한 관계자는 "SK그룹은 AI의 핵심인 반도체(SK하이닉스)와 통신(SK텔레콤), 에너지 인프라(SK이노베이션)까지 'AI 밸류체인'을 두루 갖춘 대기업으로 세계적으로도 손꼽힌다"라고 말했다. tack@newspim.com 2026-04-08 10:27
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"애플 폴더블폰 테스트서 문제 발생" [뉴욕=뉴스핌] 김민정 특파원 =  애플이 첫 폴더블 아이폰의 엔지니어링 테스트 단계에서 예상 외 어려움을 겪으며 대량생산 및 출하 일정이 수개월 지연될 가능성이 제기됐다. 닛케이아시아는 7일(현지시간) 소식통을 인용해 폴더블 아이폰 초기 테스트 생산 과정에서 예상보다 많은 문제가 드러났다고 전했다. 닛케이아시아에 따르면 이 소식통은 폴더블 아이폰의 초기 테스트 생산 단계에서 예상보다 많은 문제가 발생해 이를 해결하고 조정하는 데 추가 시간이 필요하다고 설명했다. 최악의 경우 첫 출하가 수개월 늦어질 수 있으며, 이는 애플의 폴더블 기기 진입 전략에 차질을 줄 전망이다. 다만 블룸버그 통신은 이날 애플이 여전히 오는 9월 아이폰 18 프로와 프로 맥스와 함께 첫 폴더블 아이폰을 출시할 예정이라고 전했다. 다만 출시 시점이 확정된 것은 아니며 생산이 본격 가동되지 않은 상태로 6개월 여유가 있어 조정 가능성이 남아있는 것으로 알려졌다.  이날 소식에 애플 주가는 장중 5.1%까지 하락한 뒤 오후 거래에서 3% 가까이 떨어졌다. 미국 동부시간 오후 2시 27분 애플은 전장보다 2.88% 내린 251.41달러를 기록했다. 애플 로고 [사진=블룸버그통신] mj72284@newspim.com 2026-04-08 03:29
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
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