삼성 반도체, 車LED 챙긴다…수요·효율·사업성↑(종합)

①세계시장 급성장…수요↑
②반도체 공정시너지…효율↑
③포트폴리오 다각화…사업성↑

[아시아경제 문채석 기자] 삼성전자 DS(반도체) 부문 LED(발광다이오드) 사업팀이 차량용 LED 기술 개발 속도를 높이고 있다. 코로나19에도 불구하고 세계 시장이 급성장하는 등 수요가 높은 데다 반도체 공정을 활용할 경우 높은 명암비 구현과 발광 면적 축소 등을 통해 생산 효율을 높일 수 있기 때문이다. 사업 측면에서 전기·자율차량용 반도체 포트폴리오를 두루 갖춰 시장 지위를 확대하려는 목적도 있다.

22일 삼성전자에 따르면 DS 부문 LED 사업팀이 만든 차량용 픽셀 LED가 전날 열린 ‘국제광융합 O2O 엑스포’에서 대통령상을 받았다. 삼성전자는 이번 수상에 대해 "LED 기술 리더십을 재확인했다"고 의미를 부여했다. 삼성전자의 LED 사업 역사는 삼성전기 LED 부문이 출범된 1995년으로 거슬러 올라간다. 2009년 삼성전자와 삼성전기가 지분율을 절반씩 나눠 갖는 방식으로 삼성 LED 주식회사를 세웠고 2012년 삼성전자 DS 부문으로 합병됐다. LED 사업 성과를 꾸준히 내고 있는데, 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 지난해 기준 삼성 LED는 세계 시장 점유율 3위로 일본 니치아, 독일 ams 오스람을 추격 중이다.

삼성전자 DS 부문이 전장용 LED 사업을 직접 챙기는 이유는 무엇일까. 한 마디로 기술 효율을 높이고 사업 시너지를 내기 위해서다. 기술 측면에서 보면 반도체 기술을 통해 발광면적을 줄이고 설계를 단순화해 생산 효율을 높일 수 있다. 기판 패턴화(포토 공정→식각→세정), 노광(빛으로 웨이퍼에 회로 모양을 찍어내는 작업) 등 반도체와 LED의 공정 과정이 전반적으로 비슷해 시너지를 낼 수 있다는 설명이다. 반도체에 투입되는 실리콘 웨이퍼가 아닌 다른 웨이퍼를 쓰는 정도의 차이가 있다.

삼성전자는 LED 칩 하나당 개별 구동되는 발광 소자의 최소 단위인 세그먼트를 하나의 LED 칩에 모으는 원리를 구현하는 기술력을 갖추고 있다. 세그먼트 역할을 하는 LED 낱개를 기판에 설치하는 게 아니라 100여개 세그먼트를 하나의 LED로 집적하는 방식이다. 배터리 셀 기업들이 차 안에 최대한 많은 배터리를 넣도록 밀도를 높이는 것과 같은 이치다. 픽셀 LED의 경우 광학시스템과 방열 구조 설계를 단순화해 다른 지능형 헤드램프용 LED 모듈 대비 1/16 수준의 발광 면적만으로 필요한 밝기를 확보할 수 있다. 이 덕분에 헤드램프 크기를 30~50%까지 줄일 수 있다. 또 100여개의 세그먼트마다 격벽을 쳐 세그먼트 간 빛 간섭을 최소화해 기존 LED보다 3배 높은 300대1의 명암비를 구현할 수 있다.

사업 측면에 보면 LED는 물론 이미지 센서, 시스템 반도체 등 포트폴리오를 다각화하기 위한 포석을 깐 것이기도 하다. 대만 TSMC와의 치열한 파운드리(반도체 위탁 생산) 3나노 공정 수율(완성품 중 양품 비율) 경쟁과 동시에 사업 확장도 게을리할 수 없는 상황이다. 시장조사기관인 옴디아에 따르면 지난해 세계 LED 시장 규모는 한 해 전보다 15.4% 성장한 176억5000만달러고 2021~2027년 연평균 4.5%의 성장률을 보일 전망이다. 차량용 LED로 좁히면 2026년 29억6000만달러 수준으로 성장할 것으로 예상된다. 다만 삼성전자의 전체 LED 시장 점유율은 세계 최고 수준이지만 전장용으로 좁힐 경우 아직 ‘추격자’고, LED 부문은 이번에 대통령상을 다시 받으면서 국내 최고 수준의 기술력을 갖췄다고 인정받은 사실 정도로 볼 수 있다는 보수적인 분석도 나오는 게 사실이다.

전날 대통령상을 받은 맹경무 삼성전자 LED사업팀 전략마케팅팀 상무는 "삼성전자의 차량용 LED 기술의 우수성은 물론 안전하고 편안한 삶을 향한 혁신성을 인정받은 결과"라며 "앞으로도 픽셀 LED를 중심으로 미래차에 걸맞는 고품질 광원 솔루션을 제공하고 삶의 모든 영역에서 지속 가능성을 구현하도록 혁신을 이어나갈 것"이라고 강조한 바 있다.

문채석 기자 chaeso@asiae.co.kr