머크(한국 지사장 글렌 영)는 자사 기능성 소재 사업부가 다음달 8일부터 나흘간 미국 라스베이거스에서 열리는 세계 최대 IT 가전 전시회 'CES(Consumer Technology Show) 2019'에 참여한다고 밝혔다. 또 같은 달 7일 라스베가스에서 개최되는 '펩콤 디지털 익스피리언스(Pepcom Digital Experience)'에도 참가한다.

머크의 기능성 소재 사업부는 디스플레이, 반도체, 각종 물질 표면에 요구되는 특수 화학 솔루션을 제공하고 있다. 

카이 베크만 보드 멤버 겸 기능성 소재 사업부 대표는 “디지털화, 도시화, 모빌리티와 같은 메가 트렌드는 현대 전자 업계의 혁신을 견인하는 원동력"이라며 "머크 하이테크 솔루션은 인공지능, 빅데이터, 5G, 사물인터넷(IoT), 자율주행을 구현하는 데 쓰일 것"이라고 말했다. 

반도체 업계를 위한 혁신

반도체 업계는 에너지 효율성과 비용 기준을 동시에 충족시키는 더욱 강력한 프로세서와 고용량 메모리칩을 개발해야 하는 도전에 직면해 있다. 머크는 자체 솔루션을 통해 반도체칩 크기를 줄이면서 동시에 성능을 향상시키는 솔루션을 제공하는 데 핵심적인 역할을 하고 있다. 지금의 집적회로는 우표만한 크기에 오늘날 세계 인구와 같은 70억개의 트랜지스터를 넣을 수 있다. 그러나 반도체에 사용되는 구조물 미세화 기술은 점차 물리적인 한계에 달하고 있다. 이런 이유에서 오늘날의 메모리칩은 제한적인 2차원 구조뿐만 아니라 3차원으로 설계되고 있다. 대표적인 3D 낸드 기술은 반도체 소자를 입체적으로 쌓아올릴 수 있는 기술로, 이를 제조하는데 머크의 소재가 사용된다.

아난드 남비아 머크 기능성 소재 반도체 솔루션 사업 부문 대표는 “3D 낸드칩의 표면적대 높이비를 고층 빌딩에 비유하면, 3D 낸드칩은 높이 830 미터인 세계 최고층 빌딩 부르즈 칼리파 보다 이미 3배 이상 높으며, 조만간 10배 높이도 가능할 것으로 예상된다. 무엇보다 머크의 박막 증착, 패터닝, 스핀-온 유전체 소재가 이러한 기술을 가능하게 한다. 머크는 현재 메모리칩의 컴퓨팅 속도를 2배 빠르게 하고, 제조 비용을 줄이면서 전력 소모는 대폭 절감할 수 있는 새로운 3D 낸드 아키텍처를 위해 고객사와 협력하고 있다”고 말했다.

반도체 업계에서 더욱 획기적인 혁신 기술은 블록공중합체(BCP)를 통해 물질의 자기 조립을 유도해 원하는 패턴을 만드는 화학 기반 솔루션이다. 이러한 유도자기조립(DSA) 기술 덕분에 오늘날 회로선폭이 10 나노 미터로 극히 좁은 전도성 패턴 구조가 이미 실현되고 있다. DSA는 공정과 비용 효율성이 떨어지는 기존의 이미지 패터닝 기술과 비교할 때 나노 수준의 칩 제조를 비용 효율적으로 양산할 수 있다는 점이 큰 장점이다. 현재 다수의 반도체 기업들이 양산을 위해 이 기술을 시험 도입하고 있다. 남비아 대표는 “머크의 이러한 혁신 기술이 반도체 제조 공정을 완전히 바꿀 것으로 예상되며, 차세대 패터닝 기술 도입을 가속화할 것”이라고 덧붙였다.

디스플레이 업계를 위한 혁신

머크는 디스플레이 업계에 필요한 액정 혼합물을 공급하는 선도적인 기업이다. 머크는 동시에 고급 디스플레이 영역에서 중요성이 커지고 있는 유기발광다이오드(OLED) 분야도 주도하고 있다. 폴더블폰이나 구부릴 수 있는 스마트폰 디스플레이에는 이러한 OLED 소재가 들어간다. 마이클 헤크마이어 기능성 소재 사업부 디스플레이 솔루션 사업 부문 대표는 “머크의 OLED 소재는 플렉시블 디스플레이와 폴더블 디스플레이의 기술을 가능하게 한다. 더불어 머크의 새로운 반응성 메조겐은 이러한 디스플레이에 반사 방지와 화질을 개선시킨다. OLED 디스플레이는 얇은 디자인으로 인해 배터리 공간을 넓혀 10% 이상 오래 사용할 수 있기 때문에 모바일 디바이스 분야에서 특별히 관심을 받고 있다”고 설명했다.

머크는 혁신적인 액정 기술을 바탕으로 새로운 응용 분야를 개척하기 위해 액정 분야 글로벌 시장 리더로서의 전문성을 적극 활용하고 있다. 대표적으로 올해 상용화된 액정 윈도우(LCW)는 건축 업계의 혁신적인 성과로 인정받고 있다. LCW는 버튼 하나로 유리창의 투명도를 유지하면서 광투과율을 조절할 수 있는 기술이다. 이를 이용하면 넓은 시야를 가리지 않으면서 쾌적한 실내 분위기를 조성할 수 있다. 헤크마이어 대표는 “머크의 기술을 통해 건물이 견고하고 에너지 효율성이 높아진다. LCW 모듈은 색상과 형태 옵션도 다양해 건축물의 디자인에 자유가 커졌다”고 말했다. LCW는 이미 주요 건축물에 도입되기 시작했다. 세계적인 건축가였던 오스카르 니에메예르가 설계한 키로(Kirow)의 본사 건물(독일 라이프치히 소재)을 비롯해, 독일 칼스루헤에에서는 LCW 기술이 처음으로 파사드 전면에 적용된 건물인 FC 그룹 본사가 건설 중에 있다.